DE2728316A1 - LARGE PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SODIUM DITHIONITE - Google Patents

LARGE PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SODIUM DITHIONITE

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DE2728316A1 DE19772728316 DE2728316A DE2728316A1 DE 2728316 A1 DE2728316 A1 DE 2728316A1 DE 19772728316 DE19772728316 DE 19772728316 DE 2728316 A DE2728316 A DE 2728316A DE 2728316 A1 DE2728316 A1 DE 2728316A1
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/64Thiosulfates; Dithionites; Polythionates
    • C01B17/66Dithionites or hydrosulfites (S2O42-)

Description

Absatzweises Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit"Process in batches for the production of sodium dithionite "

24. Juni 1976 - V.St.A. - Anmelde-Nr. 699June 24, 1976 - V.St.A. - registration no. 699

Ik. Juni 1977 - V.St.A. (Anmelde-Nr. noch nicht bekannt) Ik. June 1977 - V.St.A. (Registration no. Not yet known)

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Alkalimetallhyposulfiten, die auch unter der Bezeichnung Dithionite bekannt sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit durch Umsetzung von Natriumformiat mit Schwefeldioxid. Dabei werden die Reaktanten in einer wässrigen methanolischen Lösung miteinander umgesetzt, in der sowohl das betreffende Alkalimetallformiat als auch Schwefeldioxid gelöst sind.The present invention relates to an improved process for the preparation of anhydrous alkali metal hyposulfites, the are also known under the name Dithionite. In particular, the invention relates to an improved method of manufacture of sodium dithionite by reacting sodium formate with sulfur dioxide. The reactants are in an aqueous methanolic solution reacted with each other, in which both the alkali metal formate in question and sulfur dioxide are dissolved are.

Alkaliraetalldithionite werden in grossem Ausmass als technischeAlkali metal dithionites are widely used as technical

709381/0954709381/0954

Bleichmittel verwendet, beispielsweise zum Bleichen von HoIzschliffpulpen. Früher hat man für diesen Zweck Zinkdithionit verwendet, welches jedoch schon vor längerer Zeit durch Natriumdithionit ersetzt worden ist, weil der zur Herstellung von Zinkdithionit benötigte Zinkstaub eine Mangelware darstellt und daher nur noch unter erhöhten Kosten erhältlich ist. Ausserdem bestehen auch vom Standpunkt des Umweltschutzes aus Bedenken gegen die Verwendung von Zirkdithionit, weil die entsprechenden zinkhaltigen Abwässer nur schwierig aufgearbeitet werden können.Bleaching agents used, for example for bleaching wood pulp. Zinc dithionite used to be used for this purpose used, which has been replaced a long time ago by sodium dithionite, because the zinc dust required for the production of zinc dithionite is a scarce commodity and therefore is only available at increased costs. In addition, there are also concerns about the environmental protection Use of zirconite because the corresponding zinc-containing Wastewater can only be processed with difficulty.

Natriumdithionit lässt sich sowohl elektrolytisch als auch unter Verwendung von Borhydrid herstellen. Besonders wirtschaftlich sind jedoch Verfahren, bei denen das Formiation dazu verwendet wird, um die Wertigkeit des Schwefelatoms zu reduzieren. Auf diese Weise lässt sich in besonders wirtschaftlicher Weise ein festes Endprodukt von hoher Qualität erzeugen.Sodium dithionite can be used both electrolytically and under Making use of borohydride. However, processes are particularly economical in which the formation is used to to reduce the value of the sulfur atom. In this way a solid end product of high quality can be produced in a particularly economical manner.

Diese Verfahrensentwicklung nahm ihren Anfang im Jahr 1933 mit der US-PS 2 010 615, in welcher ein Verfahren zur Erzeugung von wasserfreien Alkalimetalldithioniten beschrieben wird, gemäss welchem gasförmiges Schwefeldioxid in eine wässrige Methanollösung eingeleitet wird, die Natriumformiat und Natriumcarbonat enthält und auf einer Temperatur unterhalb 300G gehalten wird. Anschliessend erhöht man die Temperatur der methanolischen SO--Lösung soweit, dass die Bildung von Natriumdithionit beginnt. In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Menge an mitverwendetem Natriumcarbonat 19,0 % des eingesetzten Natriumformiats. Bei diesem bekannten Verfahren ist also ein beträchtlicher ÜberschussThis process development began in 1933 with US Pat. No. 2,010,615, in which a process for the production of anhydrous alkali metal dithionites is described, according to which gaseous sulfur dioxide is introduced into an aqueous methanol solution containing sodium formate and sodium carbonate and at a temperature below 30 0 G is held. The temperature of the methanolic SO solution is then increased to such an extent that the formation of sodium dithionite begins. In one embodiment, the amount of sodium carbonate used is 19.0 % of the sodium formate used. There is therefore a considerable excess in this known method

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-χ--χ- 27233162723316

an Natriumformiat erforderlich, um den Säuregrad der Lösung abzupuffern, wobei aber gleichzeitig die Schwierigkeit auftritt, dass die gebildeten Kristalle ausserordentlich fein sind und daher eine nur geringe Stabilität zeigen.of sodium formate is required to buffer the acidity of the solution, but at the same time the difficulty arises that the crystals formed are extremely fine and therefore show only poor stability.

Etwa 30 Jahre später wurden eine Reihe von Verbesserungen vorgeschlagen, welche im wesentlichen darauf beruhen, dass man als Alkalilieferant Natriumhydroxid verwendet. Disbezüglich wird auf die folgenden Literaturstellen verwiesen: US-PSen 3 411 875» 3 576 598, 3 714 31K), 3 718 732, 3 872 221, 3 887 695 und 3 897 SM; JA-PSen IOO3/68 und 2405/71 sowie die BE-PS 698 247.About 30 years later, a number of improvements have been proposed, which are essentially based on the use of sodium hydroxide as a source of alkali. In this regard, reference is made to the following references: US Pat. Nos. 3,411,875, 3,576,598, 3,714,3 1 K), 3,718,732, 3,872,221, 3,887,695 and 3,897 SM; JA-PSen IOO3 / 68 and 2405/71 as well as BE-PS 698 247.

Bei diesen verbesserten Verfahren wird die SO -haltige Methanollösung sowie eine alkalische Verbindung zu einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallformiats zugesetzt und die dabei erhaltene wässrige Methanollösung wird auf einer Reaktionstemperatur oberhalb des Entwässerungspunktes von hydratisiertem Alkalimetalldithionit gehalten, um so die Bildung von Kristallen zu verhindern, die Kristallwasser eingeschlossen enthalten. Die Geschwindigkeit des Zusatzes der Reaktanten muss dabei der Erzeugungsgeschwindigkeit des Dithionits entsprechen. Wenn nämlich die Zusatzgeschwindigkeit zu gross wird, so zersetzt sich-das gerade gebildete Dithionition und die Ausbeute nimmt dementsprechend ab.In these improved processes, the SO -containing methanol solution and an alkaline compound become an aqueous one Solution of an alkali metal formate added and the aqueous methanol solution obtained thereby is at a reaction temperature kept above the dewatering point of hydrated alkali metal dithionite to prevent the formation of crystals, which contain water of crystallization included. The rate at which the reactants are added must correspond to the rate at which the dithionite is produced. If the additional rate is too high, the dithionite ion just formed decomposes and the yield decreases accordingly.

Weitere vorgeschlagene Verbesserungen bestehen darin, dass Schwefeldioxid in einem mit Wasser mischbaren Alkohol als erste Zuspeisungslösung absorbiert wird, dass ausserdem Natriumhydroxid und Natriumformiat ausserhälb des Reaktors in sehr heissemOther suggested improvements are that sulfur dioxide is first in a water-miscible alcohol Feed solution is absorbed that also sodium hydroxide and sodium formate outside the reactor in very hot

7Ö9881/09547Ö9881 / 0954

Wasser als zweite Zuspeisungslösung aufgelöst werden und dass beide Lösungen in den Reaktor eingespeist werden, der auf einer Temperatur im Bereich von 60 bis 90°C gehalten wird und eine kleine Menge des Alkohols unter überatmosphärischem Druck enthält.Water to be dissolved as the second feed solution and that both solutions are fed into the reactor, which is kept at a temperature in the range of 60 to 90 ° C and one Contains a small amount of the alcohol under superatmospheric pressure.

Gemäss der US-PS 3 887 695 werden höhere Konzentrationen der Reaktanten im Reaktor verwendet um auch eine höhere Erzeugung des gewünschten Dithionite je Volumeneinheit des Reaktors und je Volumeneinheit des mitverwendeten Alkohols zu erzielen. Zu diesem Zweck wird Ameisensäuremethylester, der als Nebenprodukt in einem vorangegangenen Reaktionszyklus anfallen kann,in denjenigem Teil des Methylalkohols aufgelöst, der in dem Reaktor vorgelegt wird und zu welchem dann die Zuspeisungslösungen zugesetzt werden.According to US Pat. No. 3,887,695, higher concentrations of Reactants used in the reactor also allow a higher production of the desired dithionite per unit volume of the reactor and depending To achieve a unit of volume of the alcohol used. For this purpose, methyl formate, which is a by-product in a previous reaction cycle can arise, dissolved in that part of the methyl alcohol, which is presented in the reactor and to which the feed solutions are then added.

Obwohl bei den neueren verbesserten Verfahren Natriumhydroxid im wesentlichen als alleinige Quelle für die Lieferung des benötigten Alkalis verwendet wird und Natriumcarbonat praktisch kaum Erwähnung findet; soll doch darauf hingewiesen werden, dass die JA-PS 7003/68 lehrt, zunächst Schwefeldioxid.in geeigneter Konzentration in Methanol zu lösen und dann allmählich eine wässrige alkalische Lösung hinzuzusetzen, welche sowohl Natriumformiat als auch Natriumcarbonat enthält,und zwar letztere Verbindung in einer Menge von 33 Gewichtsprozent, bezogen auf das Natriumformiat. Die Ausbeute an Natriumdithionit bei diesem Verfahren beträgt 56 Ϊ, bezogen auf eingesetztes Schwefeldioxid und 54 Z, bezogen auf das insgesamt eingesetzte Natrium.Although the more recent improved processes use sodium hydroxide essentially as the sole source of supplying the required alkali and hardly any sodium carbonate Is mentioned; it should be pointed out that the JA-PS 7003/68 teaches, first of all, sulfur dioxide To dissolve concentration in methanol and then gradually add an aqueous alkaline solution which contains both sodium formate and sodium carbonate, namely the latter Compound in an amount of 33 percent by weight based on the sodium formate. The yield of sodium dithionite in this Process is 56 Ϊ, based on the sulfur dioxide used and 54 Z, based on the total sodium used.

In den nachstehenden Tabellen I und II sind die wesentlichstenTables I and II below are the most important

709881/0954709881/0954

Daten und Ergebnisse für die 15 Ausführungsbeispiele zusammengestellt, welche in den vier wichtigsten US-Patentschriften als Stand der Technik enthalten sind. Daten bezüglich der Staubeigenschaften (Staubzahl) dieser Produkte sind jedoch nicht zugänglich,Data and results for the 15 working examples compiled, which are contained in the four major US patents as prior art. Data relating to the properties of the dust (Dust number) of these products are not accessible,

709881/095*709881/095 *

•-■sas• - ■ sas

Tabelle ITable I.

US-PS 3 411 875U.S. Patent 3,411,875

Beispiel 12 3 4Example 12 3 4

NaOH, Gewichtsteile 23 21 20 30 Na2CO3,NaOH, parts by weight 23 21 20 30 Na 2 CO 3 ,

H2O, " 200 240 136 100H 2 O, "200 240 136 100

HCOONa, H 80 90 70 75HCOONa, H 80 90 70 75

CH3OH, " 470 500 386 424 HCOOCH3, "CH 3 OH, "470 500 386 424 HCOOCH 3 ,"

SO2, " 80 87 72 1OOSO 2 , "80 87 72 100

Na2S2O4, Brutto/100% Basis 84/76,0 90/78,3 72/64,1 104/94,2Na 2 S 2 O 4 , gross / 100% base 84 / 76.0 90 / 78.3 72 / 64.1 104 / 94.2

Reinheit, % 90,5 91,2 89,0 90,6Purity,% 90.5 91.2 89.0 90.6

Temperaturbereich, °C 60 - 70 70 70 70Temperature range, ° C 60 - 70 70 70 70

Gesamtreaktionszeit, Std. 4,8 5,3 5,0 5,3Total reaction time, hrs 4.8 5.3 5.0 5.3

Ergiebigkeit, kg/h/l — — — 0,0228Spreading rate, kg / h / l - - - 0.0228

Gesamt-Na-Äquivalente 1,751 1,848 1,529 1,853Total Na equivalents 1.751 1.848 1.529 1.853

Gesamt-Formiat-Äquivalente 1,176 1,323 l,O29 1,103Total formate equivalents 1.176 1.323 liters, O29 1.103

Gesamt-SO2-Xquivalente 1,249 1,358 1,124 1,561Total SO 2 equivalents 1.249 1.358 1.124 1.561

Gesamt-CH3OH-Äquivalente 14,669 15,605 12,047 13,233Total CH 3 OH equivalents 14.669 15.605 12.047 13.233

709881/0954709881/0954

Beispielexample

NaOH, Gewichtsteile Na2CO3, " H2O, HCOONa, " CH3OH, " HCOOCH,, S02'NaOH, parts by weight Na 2 CO 3 , "H 2 O, HCOONa," CH 3 OH, "HCOOCH ,, S0 2 '

Na2S3O4, Bruttomenge, Gewichtsteile Na-S0O71, 100% Basis Reinheit, % Temperaturbereich, C Gesamtreaktionszeit, Std. Ergiebigkeit, kg/h/l Gesamt-Na-Äquivalente Gesamt-Formiat-Äquivalente Gesamt-S02-Äquivalente Gesamt-CH3Oh-ÄquivalenteNa 2 S 3 O 4 , gross amount, parts by weight Na-S 0 O 71 , 100% basis purity,% temperature range, C total reaction time, hourly yield, kg / h / l total Na equivalents total formate equivalents total S0 2 equivalents total CH 3 Oh equivalents

T a
I
T a
I.
22 55 belle
[JS-PS 3 714
bark
[JS-PS 3 714
,0, 0 ,5, 5 II
340
II
340
,2, 2 ,0, 0 44th US-PSU.S. PS 3 8873 887 695695 - 7 -- 7 - KJKJ
11 88th 02570257 22 -- 33 ,0351, 0351 23,223.2 11 22 κ;
OO
co
κ;
OO
co
23,23, 168168 30( 30 ( ,6 ·, 6 ,891, 891 23,23, ,168, 168 133,7133.7 550550 650650 108,108 33 588588 9898 ,141, 141 100100 ,588, 588 9090 880880 880880 108108 614
184
614
184
7777 ,561
,265
, 561
, 265
108108 ,614
,456
, 614
, 456
401,3401.3 13601360 11901190
326,326, 44th 425425 325325 ,4, 4 - 38003800 36503650 - 44th - ,7, 7 - ,2, 2 98,298.2 - 150150 103,103, 44th 100100 ,0, 0 103103 ,0, 0 95,595.5 19201920 19201920 119,119 55 108108 ,0, 0 119119 ,3, 3 86,986.9 22692269 22652265 110,110, 70-8270-82 100100 7O-827O-82 110110 70-8270-82 91,091.0 20872087 ,5, 5 20832083 ,8 «,8th " 92,92, 5,5, 9292 44th 9292 44th 7070 9292 ,0, 0 9292 0,0, - 00 6,06.0 8383 8383 2,2, 11 22 - 44th ,0, 0 44th ,0, 0 1,1, 11 11 1,9031.903 -- -- 00 ,0569, 0569 ι,
10,
ι,
10,
1
13
1
13th
1010 1,3231.323 3333 ,747, 747 3333 ,747, 747
1,533
12,525
1.533
12.525
1919th ,997, 997 1919th ,995, 995
29
118
29
118
,972
,602
, 972
, 602
29
116
29
116
,972
,418
, 972
, 418

Tabelle II (Fortsetzung) - 7a -Table II (continued) - 7a -

US-PS 3 897 Beispiel 1U.S. Patent 3,897 Example 1

NaOH, Gewichtsteile Na2CO3, H2O,NaOH, parts by weight Na 2 CO 3 , H 2 O,

HCOONa, " ^,CH3OH "HCOONa, "^, CH 3 OH" CD-HCOOCH3, "CD-HCOOCH 3 , "

β> SO-, "β> SO-, " ^.Na2S2O4, Bruttomenge, Gewichtsteile C0Na2S2O4, 100% Basis J£ Reinheit, %^ .Na 2 S 2 O 4 , gross amount, parts by weight C 0 Na 2 S 2 O 4 , 100% basis J £ purity,%

Temperaturbereich, CTemperature range, C Gesamtreaktionszeit, Std.Total reaction time, hours Ergiebigkeit, kg/h/lSpreading rate, kg / h / l Gesamt-Na-ÄquivalenteTotal Na equivalents

Gesamt-Formiat-Xquivalente """ - --- . ΛΛ, , Ann Total formate equivalents """- ---. ΛΛ,, Ann fofo

Gesamt-SO2-Xquivalente 1,717 1,998 \,izi i,m i,m Total SO 2 equivalents 1.717 1.998 \, izi i, mi, m ΙΛ_, ΙΛ _,

Gesamt-CH3OH-Kquivalente 14,045 11,704 14,981 14,981 12,172 ^Total CH 3 OH equivalents 14.045 11.704 14.981 14.981 12.172 ^

Beispiel 1example 1 ,0, 0 22 ,9, 9 33 44th ,8,8th 55 ,9, 9 2828 3232 - - 2828 - ,17, 17th - 2828 - - 150150 ,470, 470 125125 ,0, 0 120120 120120 ,0, 0 130130 ,0, 0 100100 ,717, 717 117117 ,0189, 0189 7878 131131 100100 450450 .045.045 375375 ,52, 52 480480 480480 ,926, 926 390390 ,17, 17th 110110 128128 ,720, 720 8585 8585 ,926, 926 110110 ,470, 470 steile H2steep H2 131131 ,998, 998 8787 8080 ,327, 327 110110 ,717, 717 101,101, 117117 ,704, 704 7474 ,8,8th 7272 ,981, 981 9797 ,172, 172 9191 9090 8686 9191 8989 7272 7474 7171 - —··- ·· 77th 88th 77th ,0, 0 88th 77th 00 - - - 22 22 11 ,675, 675 11 22 11 11 11 ,147, 147 11 11 11 11 11 ,327, 327 11 11 1414th 1111 1414th ,981, 981 1414th 1212th

Aus den Beispielen des Stands der Technik können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:From the examples of the prior art, the following can be made Conclusions can be drawn:

(a) Natriumhydroxid ist routinemässig als Lieferant für das benötigte Alkali verwendet worden;(a) Sodium hydroxide is routinely used as a supplier for the required alkali has been used;

(b) Natriumcarbonat wird zwar öfters in den betreffenden Vorveröffentlichungen erwähnt, ist aber kaum in der Praxis verwendet worden;(b) Sodium carbonate is often mentioned in the relevant prior publications mentioned, but has rarely been used in practice;

(c) bei den wenigen Ausführungsbeispielen, bei. denen Natriumcarbonat als Lieferant für das benötigte Alkali verwendet worden ist, ist die Ausbeute bezüglich der Erzeugung von Natriumdithionit wesentlich geringer als bei der Verwendung von Natriumhydroxid. (c) in the few exemplary embodiments. which sodium carbonate has been used as a supplier of the required alkali, the yield is in terms of the production of sodium dithionite much less than when using sodium hydroxide.

Trotzdem wäre es ausserordentlich erwünscht, für ein solches Verfahren Natriumcarbonat als Hauptlieferant für das benötigte Alkali einsetzen zu können, schon weil diese Verbindung wesentlich billiger ist als Natriumhydroxid. Darüber hinaus ist die Erzeugungsgeschwindigkeit des Natriumdithionits je Einheit des Reaktorvolumens eine ausserordentlich kritische Grosse und wirtschatlich von besonderer Bedeutung, weil die betreffende Reaktion an sich relativ langsam abläuft und daher mehrere Ansätze unter Druck hintereinander im absatzweisen Verfahren zur Reaktion gebracht werden müssen. In der DT-PS 2 000 877 und in der US-PS 3 877 695 ist darüber hinaus bereits erläutert worden, dass es sehr schwierig ist, die Leistung eines solchen Reaktionssystems entscheidend zu verbessern, insbesondere durch Veringerung der Alkoholmenge, welche zusammen mit dem Schwefeldioxid in den Reaktor eingespeist wird, und zwar teilweise deswegen, weilNevertheless, it would be extremely desirable for such a process to have sodium carbonate as the main supplier for the required To be able to use alkali, if only because this compound is much cheaper than sodium hydroxide. In addition, the The rate of generation of sodium dithionite per unit of reactor volume is an extraordinarily critical size and economical of particular importance because the reaction in question is relatively slow in itself and therefore takes several approaches Pressure must be reacted in a batchwise process. In DT-PS 2,000,877 and in US-PS 3,877,695 has also already been explained that it is very difficult to measure the performance of such a reaction system to improve decisively, in particular by reducing the amount of alcohol, which together with the sulfur dioxide in the Reactor is fed, in part because

709881/0954709881/0954

Wasser zusammen mit Natriumhydroxid in die Reaktionsmischung gelangt,und zwar teilweise als Lösungswasser und teilweise in chemisch gebundener Form, während andererseits das Gewichtsverhältnis von Alkohol zu Wasser nicht wesentlich abgesenkt werden kann, ohne die Löslichkeit des Dithionits wesentlich zu erhöhen. Gelöstes Dithionit zersetzt sich jedoch sofort bei den bei der Reaktion vorherrschenden pH-Werten, so dass hieraus eine Ausbeuteverminderung und eine Leistungsminderung des Gesamtverfahrens folgt.Water gets into the reaction mixture together with sodium hydroxide, partly as solution water and partly in chemically bound form, while on the other hand the weight ratio of alcohol to water is not significantly lowered can be without significantly increasing the solubility of the dithionite. However, dissolved dithionite decomposes immediately in the pH values prevailing in the reaction, resulting in a reduction in yield and a reduction in the performance of the overall process follows.

Es ist demgemäss ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung wasserfreier Alkalimetalldithionite und insbesondere von Natriumdithionit zur Verfügung zu stellen, bei dem beträchtliche Mengen des erforderlichen Natriumions durch Natriumcarbonat oder durch ein Vorreaktionsprodukt aus Natriumcarbonat und Schwefeldioxid geliefert werden. Ausserdem soll mittels dieses verbesserten Verfahrens die Erzeugung an Dithionit je Volumeneinheit des Reaktors erhöht werden.It is accordingly an object of the present invention to provide an improved Process for the production of anhydrous alkali metal dithionites and in particular sodium dithionite are available to provide, in which considerable amounts of the sodium ion required by sodium carbonate or by a pre-reaction product made of sodium carbonate and sulfur dioxide. In addition, by means of this improved method, the generation of dithionite per unit volume of the reactor can be increased.

Das erfindungsgemässe absatzweise Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit (Na2S-O1J, bei welchem in Methanol gelöstes SOp mit in Wasser gelöstem Natriumformiat und einem Alkali bei vorgegebenen GewichtsVerhältnissen von Methanol zu Wasser umgesetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Menge an gebildetem Na-S-O^ je Stunde und je Volumeneinheit des Reaktors bei gleichzeitiger Vermindern^ der benötigten Menge an Natriumkomponente folgende Arbeitsbedingungen eingehalten werden:The batchwise process according to the invention for the production of sodium dithionite (Na 2 SO 1 J, in which SOp dissolved in methanol is reacted with sodium formate dissolved in water and an alkali at given weight ratios of methanol to water, is characterized in that to increase the amount of formed Na-SO ^ per hour and per unit volume of the reactor while reducing ^ the required amount of sodium component, the following working conditions are observed:

709881/0954709881/0954

41».41 ».

a) Verwendung von trockenem pulverförmigem Natriumcarbonat (Na2CO,) als wesentlicher Lieferant der benötigten Natriumkomponente ,a) Use of dry, powdery sodium carbonate (Na 2 CO,) as an essential supplier of the required sodium component,

b) Verwendung von Wasser nur zum Auflösen des Natriumformiats,b) use of water only to dissolve the sodium formate,

c) Verwendung der minimal erforderlichen Gesamtmenge Methanol, die zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Gewichtsverhältnisses von Methanol zu Wasser erforderlich ist undc) Use of the minimum total amount of methanol required to maintain the specified weight ratio from methanol to water is required and

d) Einregeln der Mengen an SO , Methanol, Natriumformiat, Wasser und Natriumcarbonat auf maximale Ausnutzung des Reaktorvolumens.d) Adjusting the amounts of SO, methanol, sodium formate, water and sodium carbonate for maximum utilization of the reactor volume.

Gemäss dem Verfahren der Erfindung wird daher Natriumddthionit unter Verwendung-eines festen Reaktorvolumens hergestellt, indem man Schwefeldioxid, welches in Methanol gelöst vorliegt, mit Natriumformiat, welches als Lösung in Wasser mit einer Temperatur von etwa 120°C vorliegt^ und mit Natriumcarbonat umsetzt, welches in Form eines trockenen Pulvers in den Reaktor eingespeist wird, der bereits eine Methanollösung enthält. Dabei wird das Schwefeldioxid in Form der Methanollösung und das Natriumformiat in Form der wässrigen Lösung gleichfalls in diesen Reaktor eingespeist. Methanol und Wasser werden auf ein vorbestimmtes Gewichtsverhältnis eingeregelt und das Wasser wird nur in derjenigen Minimalmenge verwendet, welche erforderlich ist, um das Natriumformiat in maximaler Konzentration bei erhöhter Temperatur aufzulösen. Die Mengen an Schwefeldioxid, Methanol, Natriumformiat, Wasser und Natriumcarbonat werden vorzugsweise so aufeinander abgestellt, dass das vorgegebene Reaktorvolumen vollständig ausgenutzt wird. Jede Methanollösung enthält etiva 4 % Ameisensäuremethylester. Eine zusätzliche Methanolmenge wird überAccording to the method of the invention, sodium ddthionite is therefore produced using a fixed reactor volume by reacting sulfur dioxide, which is dissolved in methanol, with sodium formate, which is present as a solution in water at a temperature of about 120 ° C., and with sodium carbonate, which is fed into the reactor in the form of a dry powder which already contains a methanol solution. The sulfur dioxide in the form of the methanol solution and the sodium formate in the form of the aqueous solution are also fed into this reactor. Methanol and water are regulated to a predetermined weight ratio and the water is only used in that minimum amount which is necessary to dissolve the sodium formate in maximum concentration at an elevated temperature. The amounts of sulfur dioxide, methanol, sodium formate, water and sodium carbonate are preferably matched to one another in such a way that the specified reactor volume is fully utilized. Each methanol solution contains around 4 % methyl formate. An additional amount of methanol is over

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den Rückflusskondensator zugeführt, um auf diese Weise Verluste an Ameisensäuremethylester und anderen Nebenprodukten so gering wie möglich ssu halten. Diese zusätzliche Methanolmenge beträgt etwa 15 % des Gesamtmethanols. Das Gewichtsverhältnis von Methanol zu Wasser liegt zweckmässig im Bereich von etwa 4,2 bis 5,2. Das Äquivalentsverhältnis von Schwefeldioxid zu Methanol liegt zweckmässig im Bereich von etwa 0,20 bis 0,25. Das Gewichtsverhältnis von Schwefeldioxid zu Wasser liegt zweckmässig im Bereich von etwa 1,7 bis 2,4. Das Äquivalentsverhältnis von Schwefeldioxid zu Pormiation liegt zweckmässig bei etwa 1,4. Die Menge des verwendeten Natriumcarbonats beträgt zweckmässig etwa 60 Gewichtsprozent der Menge des eingesetzten Natriumformiats. Das Äquivalentsverhältnis von Natriumcarbonat zu Natriumformiat liegt daher zweckmässig bei etwa 0,8.fed to the reflux condenser in order to keep losses of methyl formate and other by-products as low as possible. This additional amount of methanol is about 15 % of the total methanol. The weight ratio of methanol to water is expediently in the range from about 4.2 to 5.2. The equivalent ratio of sulfur dioxide to methanol is expediently in the range from about 0.20 to 0.25. The weight ratio of sulfur dioxide to water is expediently in the range from about 1.7 to 2.4. The equivalent ratio of sulfur dioxide to pormiation is expediently about 1.4. The amount of sodium carbonate used is expediently about 60 percent by weight of the amount of sodium formate used. The equivalent ratio of sodium carbonate to sodium formate is therefore expediently about 0.8.

Die erfindungsgemäss erzielbaren Ausbeuten an Dithionit sind relativ.hoch und betragen, bezogen auf SO^-Basis, etwa 74 bis 82 %, bezogen auf Formiat-Basis etwa 53 bis 59 % und bezogen auf Natrium-Basis etwa 65 bis 75 Z. Bezogen auf das Reaktorvolumen beträgt die Erzeugung an Dithionit etwa 0,2755 kg/1 bzw. etwa 0,0718 kg/h/l.The yields of dithionite that can be achieved according to the invention are relatively high and are, based on SO 4, about 74 to 82 %, based on formate about 53 to 59 % and based on sodium about 65 to 75% the reactor volume, the production of dithionite is about 0.2755 kg / l or about 0.0718 kg / h / l.

Bezüglich der Ausnutzung des eingesetzten Na2O ist das erfindungsgemässe Verfahren, welches im wesentlichen Natriumcarbonat verwendet, mindestens um 7 % effektiver als das Verfahren gemäss dem Stand der Technik, welches mittels Natriumhydroxid arbeitet, wie es beispielsweise in der US-PS 3 887 beschrieben ist. Obwohl die Gründe für diese Verbesserung nichtWith regard to the utilization of the Na 2 O used, the process according to the invention, which essentially uses sodium carbonate, is at least 7 % more effective than the process according to the prior art, which uses sodium hydroxide, as described, for example, in US Pat. No. 3,887 . Although the reasons for this improvement are not

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vollständig klar sind, wird doch angenommen, dass bei Verwendung von Natriumhydroxid durch den Zusatz der entsprechenden Anteile der konzentrierten Natriumhydroxidlösung im Reaktionsmedium örtlich stark alkalische Medien entstehen und dadurch die Bildung von Nebenprodukten, wie Natriumsulfit (Na2SO,) begünstigt wird, wobei speziell Natriumsulfit unlöslich und daher im wesentlichen nicht reaktiv ist. Natriumcarbonat wird hingegen nicht sofort beim Zusatz in Pulverform gelöst und daher entwickelt sich ein entsprechendes alkalisches Milieu wesentlich langsamer.are completely clear, but it is assumed that when sodium hydroxide is used, the addition of the appropriate proportions of the concentrated sodium hydroxide solution in the reaction medium creates locally strongly alkaline media and thereby promotes the formation of by-products such as sodium sulfite (Na 2 SO,), especially sodium sulfite is insoluble and therefore essentially non-reactive. Sodium carbonate, on the other hand, is not immediately dissolved in powder form when it is added and a corresponding alkaline environment therefore develops much more slowly.

Eine vergleichende Berechnung der gemäss Stand der Technik erzielten Ergebnisse unter Verwendung von Natriumhydroxid (Na3O) auf der Basis des alkalischen Natriums im Verhältnis zu dem insgesamt zugesetzen Natrium kann jedoch zu falschen SchlüssenHowever, a comparative calculation of the results obtained according to the state of the art using sodium hydroxide (Na 3 O) on the basis of the alkaline sodium in relation to the total sodium added may lead to incorrect conclusions führen, beispielsweise wenn man hierzu Beispiel k der US-PSlead, for example, if you look at example k of the US-PS

kein 3 897 5M verwendet, bei welchem/Natriumhydroxid zugesetzt wird,no 3 897 5M used in which / sodium hydroxide is added, sondern das gesamte Natrium nur in Form des Natriumformiats zugeführt wird. Der Grund hierfür besteht darin, dass ein solches Verfahren nicht weitergeführt werden kann, ohne dass Alkohol im Kreislauf zurückgeführt wird. Zur Erklärung wird darauf hingewiesen, dass die gewünschte Umsetzung insgesamt 1 Mol Ameisensäure und 2 Mole Bisulfit verbraucht, gemäss der nachstehenden Gleichung: HCOOH ♦ 2NaHSO > Na3S3O11 + CO3 + 2H3Obut all of the sodium is only supplied in the form of sodium formate. The reason for this is that such a process cannot be continued without recirculating alcohol. To explain this, it should be noted that the desired conversion consumes a total of 1 mole of formic acid and 2 moles of bisulfite, according to the following equation: HCOOH ♦ 2NaHSO> Na 3 S 3 O 11 + CO 3 + 2H 3 O

Wenn man jedoch gemäss Beispiel k der US-PS 3 897 5*»1» SO3 zu der Natriumformiatlösung hinzusetzt, so bilden sich sich gemässIf, however, according to example k of US Pat. No. 3,897,5 * »1 » SO 3 is added to the sodium formate solution, the result is according to

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der nachstehenden Gleichung 2 Mol Ameisensäure auf 2 Molthe following equation 2 moles of formic acid to 2 moles

Natriumbisulfit:Sodium bisulfite: H2O ♦ SO2 ♦ 2HCOONa > 2HC00H + 2NaHSO,H 2 O ♦ SO 2 ♦ 2HCOONa> 2HC00H + 2NaHSO,

Die im überschuss gebildete Ameisensäure muss daher mit überschüssigem Methanol unter Bildung von Ameisensäuremethylester reagieren. Wenn diese Reaktion nicht stattfinden würde, würde nämlich die überschüssige Ameisensäure das frisch gebildete Dithionit sofort zersetzen. Das wirkliche Problem tritt auf, wenn für einen nächsten Ansatz das Methanol wiedergewonnen wird. Es enthält nämlich jetzt den gebildeten Ameisenmethylester und kann in einem nachfolgenden Versuchslauf zu einer ernstlichen Zersetzung des Dithionits führen, wenn man ein solches MethyIformiat enthaltendes Methanol für den Ansatz von Beispiel 1 der US-PS 3 897 5M verwendet. Wenn nämlich in einem solchen weiteren Versuchslauf die überschüssige Ameisensäure gebildet wird, kann diese nicht mehr zu Ameisensäuremethylester umgewandelt werden, weil der entsprechende Methylester breits im Methanol vorhanden ist.The formic acid formed in excess must therefore be mixed with excess methanol to form methyl formate react. If this reaction did not take place, the excess formic acid would be the freshly formed Immediately decompose dithionite. The real problem occurs when the methanol is recovered for a next batch. It now contains the formed ant methyl ester and can lead to serious decomposition of the dithionite in a subsequent test run if such a methyl formate containing methanol was used for the approach of Example 1 of US Pat. No. 3,897,5M. If namely in such a further Test run the excess formic acid is formed, it can no longer be converted to methyl formate, because the corresponding methyl ester is already present in the methanol.

Die nachstehend in den Ausführungsbeispielen verwendeten Reaktionsansätze, bei denen Natriumformiat entweder mit Natriumhydroxid oder mit Natriumcarbonat zusammen verwendet wird,The reaction batches used in the working examples below, in which sodium formate is used either with sodium hydroxide or with sodium carbonate,

enthaltende/ beruhen auf der Annahme, dass das Ameisensäuremethylester/ containing / based on the assumption that the methyl formate / Methanol aus einem vorherigen Versuchslauf stammt, so dass das zugesetzte Methylformiat weder verbraucht noch neu erzeugt wird. Die Ausführüngsbeispiele simulieren demnach die Verhältnisse einer üblichen Produktion im kommerziellen Maßstab, bei der derMethanol comes from a previous test run, so that the added methyl formate is neither consumed nor regenerated. The exemplary embodiments simulate the conditions of a normal production on a commercial scale, in which the

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1"

Methylalkohol immer wieder im Kreislauf zurückgeführt wird.Methyl alcohol is repeatedly returned to the cycle.

Bei den ursprünglichen Ansätzen, wie sie sich aus den Ausführungsbeispielen des Stands der Technik ergeben und bei denen Natriumhydroxid verwendet wird, wird daher auch kein Ameisensäuremethylester zugespeist. Das Formiation muss demgemäss vollständig von dem eingesetzten Natriumformiat geliefert werden und die Menge an Natriumhydroxid muss dementsprechend vermindert werden.In the original approaches, as they result from the exemplary embodiments of the prior art and in which Sodium hydroxide is used, therefore no methyl formate is fed in either. The formation must therefore be completely supplied by the sodium formate used and the amount of sodium hydroxide must be reduced accordingly.

Infolgedessen können die in den folgenden Beispielen verwendeten Ansätze, welche einer Kreislaufführung bzw. Wiedergewinnung von Methanol entsprechen, nicht buchstäblich mit den Ursprungsansätzen gemäss den Ausführungsbeispielen des Stands der Technik verglichen werden. Aus diesem Grund werden nachstehend auch noch Vergleiche durchgeführt auf der Basis des ingesamt verwendeten Natriums, obwohl der Verbrauch an weniger Gesamtnatrium dabei weniger ins Auge springt, weil die Anwesenheit von Natriumformiat diesen Effekt etwas verwässert.As a result, those used in the following examples can be used Approaches that correspond to a recycling or recovery of methanol, not literally with the original approaches according to the exemplary embodiments of the prior art Technology can be compared. For this reason, comparisons are also made below on the basis of the total used sodium, although the consumption of less total sodium is less noticeable because of the presence sodium formate dilutes this effect somewhat.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird daher im wesentlichen in der folgenden Weise durchgeführt:The method according to the invention is therefore essentially described in carried out in the following way:

a)Natriumformiat wird in Wasser von erhöhter Temperatur aufgelöst bis zu seiner maximalen Konzentration und dadurch eine wässrige Pormiatlösung erhalten;a) Sodium formate is dissolved in water at an elevated temperature up to its maximum concentration and thereby a obtain aqueous formate solution;

b) Schwefeldioxid wird in Methanol zu einer Methanollösung aufgelöst ;b) sulfur dioxide is dissolved in methanol to form a methanol solution;

c) in einem Reaktor wird eine Methanollösung vorgelegt und zuc) a methanol solution is placed in a reactor and closed

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dieser/ /Methanollösung werden die folgenden Zuspeisungen zugesetzt:the following feeds are added to this / / methanol solution:

1) Natriumcarbonat vorzugsweise in Form eines trockenen Pulvers entsprechend einem geregelten Programm, wodurch eine wesentliche Menge des für die Reaktion benötigten Alkalis zur Verfügung gestellt wird und das Natriumcarbonat mindestens 50 Gewichtsprozent des eingesetzten Natriumformiats ausmacht, bezogen auf Verhältnisse, wo das Natriumformiat 100 % des benötigten Alkalis liefern würde;1) Sodium carbonate preferably in the form of a dry powder according to a regulated program, whereby a substantial amount of the alkali required for the reaction is made available and the sodium carbonate makes up at least 50 percent by weight of the sodium formate used, based on proportions where the sodium formate 100 % of the required Alkali would provide;

2) eine wässrige Pormiatlösung entsprechend einem zweiten geregelten Programm und2) an aqueous formate solution corresponding to a second regulated program and

3) die SOp-Methanollösung gemass einem dritten geregelten Programm, wobei etwa 80 % der Lösung als eine schnelle Zufuhr zugesetzt werden und die restliche Menge des Schwefeldioxids als eine langsame Zufuhr mit zunehmend geringerer Zusatzgeschwindigkeit zugesetzt wird.3) the SOp-methanol solution according to a third controlled program, with about 80 % of the solution being added as a rapid feed and the remaining amount of sulfur dioxide being added as a slow feed with an increasingly slow addition rate.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden noch günstigere Ergebnisse dadurch erhalten, dass man das Schwefeldioxid mit dem in Methanol suspendierten Natriumcarbonat vorreagieren lässt und dann die gebildete Aufschlämmung von Natriumbisulfit in Methanol zusammen mit der konzentrierten Natriumformiatlösung mit kontrollierter Geschwindigkeit in denAHauptreaktor einspeist. Bei dieser Ausführungsform wird Natriumdithionit mit günstiger Teilchengrösse und günstigen Staubeigenschaften und einem Reinheitsgrad erhalten, welcher mindestens so gut ist, wie das gemäss dem Standardverfahren unter Verwendung von Natriumhydroxid erhaltene Produkt,According to a further embodiment of the process according to the invention, even more favorable results are obtained by allowing the sulfur dioxide to prereact with the sodium carbonate suspended in methanol and then feeding the resulting sodium bisulfite slurry in methanol together with the concentrated sodium formate solution at a controlled rate into the A main reactor. In this embodiment, sodium dithionite is obtained with a favorable particle size and favorable dust properties and a degree of purity which is at least as good as the product obtained according to the standard process using sodium hydroxide,

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wie es in der US-PS 3 887 695 beschrieben wird. Die Ausbeute bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist jedoch um etwa 22 bis 25 % grosser als bei diesem Standardverfahren, während gleichzeitig etwa 3,0 Jt weniger Schwefeldioxid und etwa 8,6 % weniger Äquivalente Natriumhydroxid verbraucht werden. as described in U.S. Patent 3,887,695. However, the yield in the process according to the invention is about 22 to 25 % greater than with this standard process, while at the same time about 3.0 Jt less sulfur dioxide and about 8.6 % fewer equivalents of sodium hydroxide are consumed.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Aufschlämmung von Natriummetabisulfit, welches durch stöchiometrische Umsetzung des gesamten Natriumcarbonats mit etwa der Hälfte des erforderlichen Schwefeldioxids erhalten worden ist, in einer grösseren Teilmenge Methanol hergestellt und dann werden 60 % der zurückbleibenden Teilmenge an Schwefeldioxid in dem Methanol aufgelöst und die so erhaltende Metabisulfitaufschlämmung wird dann zusammen mit der konzentrierten wässrigen Lösung des Natriumformiats in den Hauptreaktor eingespeist. Auch diese zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt als Endprodukt Natriumdithionit mit ausgezeichneten Eigenschaften bezüglich der Teilchengrösse und des Stäubens, wobei die Ausbeute um 20 % gegenüber denjenigen Ergebnissen verbessert ist, die das Standardverfahren liefert, wie es in der US-PS 3 897 544 beschrieben ist, während gleichzeitig etwa 5,4 % weniger an äquivalentem Natriumhydroxid verbraucht wird.According to a further embodiment of the process according to the invention, a slurry of sodium metabisulphite, which has been obtained by stoichiometric conversion of all of the sodium carbonate with about half of the required sulfur dioxide, is produced in a larger amount of methanol and then 60 % of the remaining amount of sulfur dioxide is in the methanol dissolved and the metabisulfite slurry thus obtained is then fed into the main reactor together with the concentrated aqueous solution of the sodium formate. This second embodiment of the process according to the invention also gives sodium dithionite as the end product with excellent properties with regard to particle size and dusting, the yield being improved by 20% compared to the results obtained by the standard process, as described in US Pat. No. 3,897,544 while at the same time about 5.4 % less equivalent sodium hydroxide is consumed.

Im Gegensatz zu den Angaben im Stand der Technik lässt sich also bei · der Verwendung von Natriumcarbonat ein optimales Ver hältnis der einseinen Reaktanten und eine optimale Arbeits weise verwirklichen, wobei das Natriumcarbonat eine wesentliche Contrary to the information in the prior art, thus the use leaves with sodium carbonate · optimal Ver ratio of one reactant and an optimal working implement wise, the sodium carbonate an essential

709881/0954 ORlGiNAL INSPECTED 709881/0954 ORlGiNAL INSPECTED

Menge des für die Reaktion benötigten Alkalis liefert. Das Natriumcarbonat kann dabei auch als Natriumbicarbonat oder infolge der Vorreaktion als Natriumsulfit bzw. Natriummetabisulfit und zu einem gewissen Teil auch als Natriumhydroxid vorliegen. Natriumcarbonat hat jedoch den besonderen Vorteil, dass es relativ billig ist.Amount of the alkali required for the reaction supplies. That Sodium carbonate can also be used as sodium bicarbonate or, as a result of the preliminary reaction, as sodium sulfite or sodium metabisulfite and to a certain extent also as sodium hydroxide are present. However, sodium carbonate has the particular advantage that it is relatively cheap.

Die Möglichkeit eines Ersatzes von Natriumhydroxid durch Natriumcarbonat in dem Standardverfahren, wie es in der US-PS 3 887 695 beschrieben ist, wurde untersucht,indem man entsprechende äquivalente Mengen Natriumcarbonat anstelle von Natriumhydroxid einsetzte, aber die gleiche Menge Wasser verwendete, wobei das chemisch im Natriumhydroxid gebundene Wasser mitberechnet wurde. Auf diese Weise wurden jedoch unerwünschte staubige Produkte erhalten und das Endprodukt zeigte einen geringen Reinheitsgrad. Anschliessend wurde die Menge an Natriumcarbonat etwas veringert^ aber alle anderen Verfahrensvariablen konstant gehalten. Auf diese Weise wurde die Reinheit des Endprodukts erhöht und die Staubmenge verringert.The possibility of replacing sodium hydroxide with sodium carbonate in the standard procedure as described in U.S. Patent 3,887,695 has been investigated by substituting corresponding equivalent amounts of sodium carbonate instead of Sodium hydroxide was used, but the same amount of water was used, with that being chemically bound in the sodium hydroxide Water was included in the calculation. In this way, however, undesirable dusty products were obtained and the end product was revealed a low degree of purity. The amount of sodium carbonate was then reduced somewhat, but all other process variables were kept constant. This is how purity became of the end product and reduces the amount of dust.

Bei einer Reihe von Beispielen wurde durch Zusatz von 45 g weniger Gesamtmenge an Natriumcarbonat die Staubzahl von 350 auf 307 verringert. Eine weitere Verringerung der Staubzahl auf 215 war möglich, indem man den Zusatz von Natriumcarbonat um 5 Minuten verzögerte. Die besten Ergebnisse bezüglich einer Herabsetzung der Staubzahl wurden aber erzielt, indem man die Gesamtmenge an Schwefeldioxid aufteilte, wie sich aus dem Ergebnis der nachstehenden Vergleichsbeispiele zeigt:In a number of examples, the addition of 45 g less total amount of sodium carbonate the dust number of 350 decreased to 307. Another reduction in dust levels 215 was possible by delaying the addition of sodium carbonate by 5 minutes. The best results on a However, a reduction in the number of dusts was achieved by dividing the total amount of sulfur dioxide, as can be seen from the The result of the following comparative examples shows:

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Aufteilungsverhältnis Staubzahl von S0„Distribution ratio of dust number from S0 "

81/19 26081/19 260

82/18 19682/18 196

83/17 1*783/17 1 * 7

8M/I6 978M / I6 97

Die Staubeigenschaften der bei einem solchen absatzweisen Verfahren erhaltenen Natriumdithionit-Endprodukte wird mittels einer colorimetrischen Analysenmethode bestimmt, bei der eine Fuchsinlösung dazu verwendet wird, das staubförmige Natriumdithionit in einer Probe festzustellen. Bei dieser Analysenmethode werden für die Bestimmung der Staubzahl jeder Produktionsprobe 25-ml einer Fuchsinlösung mit 0,0256 g Natriumdithionit umgesetzt und entfärbt.The dust properties of the final sodium dithionite products obtained in such a batch process is measured by means of a colorimetric analysis method in which a fuchsine solution is used to determine the powdery sodium dithionite in a sample. In this analytical method, 25 ml of a fuchsine solution with 0.0256 g of sodium dithionite are used to determine the dust number of each production sample implemented and discolored.

Zur Durchführung dieser Bewertungsmethode dient eine besondere Vorrichtung. Sie besteht aus einem sorgfältig gereinigten und getrockneten Schlämmrohr von 2,5*1 cm Innendurchmesser und einer Länge von 86,36 cm,mit einem Kugelverschluss an jedem Ende, welches in senkrechter Stellung eingespannt wird. Ein gleichfalls sorgfältig gereinigtes und getrocknetes Schlämmrohr für die zu untersuchende Probe mit einem Innendurchmesser von 2,5*4 cm und einer Länge von 20,32 cm, welches am unteren Ende eine Glaswollepackung von etwa 2,5*1 cm Länge aufweist, wird in aufrechter Stellung mit dem Boden des Aufschlämmrohrs verbunden. Der Boden des die Probe enthaltenden Rohrs steht mit einer Stickstoffquelle, die unter einem überdruck von 0,35 bis 0,70 kg/cmA special device is used to carry out this evaluation method. It consists of a carefully cleaned and dried mud pipe 2.5 * 1 cm inside diameter and 86.36 cm in length, with a ball lock at each end, which is clamped in a vertical position. An equally carefully cleaned and dried mud pipe for the too The test sample with an inside diameter of 2.5 * 4 cm and a length of 20.32 cm, which at the lower end has a glass wool pack of about 2.5 * 1 cm in length, is placed in an upright position Position connected to the bottom of the slurry tube. The floor of the tube containing the sample is with a nitrogen source, which is under a pressure of 0.35 to 0.70 kg / cm

709881/095*709881/095 *

steht, über ein Nadelkontrollventil und ein Rotameter in Verbindung. Ausserdem ist am oberen Kugelverschlussende des Aufschlämmrohrs ein wie ein J-geformtes Ableitungsrohr (Innendurchmesser H bis 5 mm) in umgekehrter Anordnung verbunden, wobei der gerade Schenkel des "J" sich bis auf einen Abstand von 2,51J cm vom Boden in einen graduierten Zylinder von 500 ml Fassungsvermögen erstreckt, der ^50 ml Wasser enthält. Mit dem gebogenen Ende des J-förmigen Ableitungsrohrs ist ein TürklingeIsummer verbunden, der über ein Steuerungsgerät (Variäc) mit einer Stromquelle in Verbindung steht. Am oberen Ende des graduierten Zylinders ist eine 50 ml-Burette angeordnet, welche die Fuchsinlösung enthält.is in communication via a needle control valve and a rotameter. In addition, a J-shaped discharge pipe (inner diameter H to 5 mm) is connected in an inverted arrangement at the upper ball lock end of the slurry tube, with the straight leg of the "J" extending into one up to a distance of 2.5 1 J cm from the floor graduated cylinder of 500 ml capacity, containing ^ 50 ml of water. A door blade buzzer is connected to the bent end of the J-shaped discharge pipe and is connected to a power source via a control device (Variäc). At the top of the graduated cylinder there is a 50 ml burette containing the fuchsine solution.

Zu Beginn der Untersuchung wird eine Flasche, welche eine Probe des zu untersuchenden Produkts enthält, sanft gerollt und gedreht, um auf diese Weise den Inhalt sorgfältig zu durchmischen. Wenn hingegen der Flascheninhalt zu stark geschüttelt wird, setzen sich am Flaschenkopf Staubwolken ab, welche dann reproduzierbare Ergebnisse bei der Untersuchung verhindern.At the beginning of the examination, a bottle containing a sample of the product to be examined is gently rolled and rotated, in order to mix the contents carefully in this way. If, on the other hand, the contents of the bottle are shaken too vigorously, Clouds of dust settle on the bottle head, which then prevent reproducible results during the examination.

W.W.

Anschliessend wird eine 50-g-Probe (Fehlergrenze - 0,1 g) aus der Flasche entnommen und vorsichtig in das Aufnahmerohr für den Aufschlämmversuch überführt, wobei sorgfältig darauf geachtet wird, dass während des überführens keine Staubteilchen verloren gehen;und eine Bürste aus Kamelhaar dazu dient, um zurückbleibende Teilchen in das Proberohr zu überführen.A 50 g sample (error limit - 0.1 g) is then taken from the bottle and carefully transferred into the receiving tube for the slurry test, being careful not to lose any dust particles during the transfer ; and a camel hair brush is used to transfer residual particles into the sample tube.

Anschliessend setzt man 3,0 ml der Fuchsinlösung zu dem Wasser in dem graduierten Zylinder zu. Dann setzt man die Vibrations-Then add 3.0 ml of the fuchsine solution to the water in the graduated cylinder. Then you set the vibration

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vorrichtung in Gang und regelt sie so ein, dass der Schwingungsstössel des Türklingersummers scharf gegen die Unterseite des J-förmigen Ableitungsrohrs etwa im Zentrum des gebogenen Teils aufstösst. Wenn der Summer, richtig eingestellt und durch das Steuergerät geregelt wird, kann der untersuchende Laborant die Schwingungen direkt fühlen, wenn er seinen Pinger an das Rohr anlegt, und zwar in einer Entfernung von etwa 7,62 bis 10,16 cm von der Stelle, wo der Schwingungsstössel auftrifft. Falls jedoch die gesamte Anordnung zu fest eingespannt ist, werden die Schwingungen gedämpft und sind dann nicht mehr wirksam, um den sich in- und ausserhalb des Ableitungsrohres absetzenden Staub wieder in Bewegung zu setzen.device in gear and controls it in such a way that the vibration tappet of the doorbell buzzer sharp against the underside of the J-shaped drainage pipe roughly in the center of the bent part erupts. If the buzzer, properly set and through the Control unit is controlled, the examining laboratory technician can feel the vibrations directly when he pingers on the pipe applies at a distance of about 7.62 to 10.16 cm from the point where the vibration plunger strikes. If however, if the entire arrangement is clamped too tightly, the vibrations are dampened and are then no longer effective to set the dust settling inside and outside the discharge pipe in motion again.

Dann öffnet man sorgfältig das Nadelventil, welches den Durchfluss des Stickstoffgases durch die Aufschlämmsäule regelt, wobei man eine Fliessgeschwindigkeit von 2668,9 cm^/Minute einstellt. Diese Durchflussgeschwindigkeit wird während des gesamten Versuchslaufes aufrechterhalten. Sobald der Stickstoffstrom , der am Boden des Aufschlämmrohrs eintritt und durch die Natriumdithionitprobe hindurchgeht ausreichend stark ist, um eine Staubwolke zu bilden, wird eine Zeitmessvorrichtung eingestellt.Then carefully open the needle valve that controls the flow of nitrogen gas through the slurry column, with a flow rate of 2668.9 cm ^ / minute adjusts. This flow rate is maintained during the entire test run. As soon as the nitrogen stream enters the bottom of the slurry tube and Passing through the sodium dithionite sample is sufficiently strong to form a cloud of dust, becomes a timing device set.

Zu dem Zeitpunkt, wo die Fuchsinlösung entfärbt ist, werden weitere wenige Milliliter der Fuchsinlösung zugesetzt. In Zeitabständen von einer Minute werden die Anzahl Milliliter an Fuchsinlösung aufgezeichnet. Das Aufschlämmungsrohr lässt man etwa 5 Minuten laufen (Abweichung - 0,5 Minuten). Das Gesamt-At the point in time when the fuchsine solution is decolorized, a further few milliliters of the fuchsine solution are added. The number of milliliters increases at one-minute intervals Fuchsine solution recorded. The slurry tube is left run for about 5 minutes (deviation - 0.5 minutes). The overall

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volumen an Fuchsinlösung wird bis auf etwa 0,1 ml bestimmt und der Zeitablauf wird bis auf 0,1 Minute festgestellt.volume of fuchsine solution is determined to be about 0.1 ml and the lapse of time is determined to 0.1 minute.

Die Staubzahl wird nach der folgenden Gleichung berechnet:The dust number is calculated according to the following equation:

Milliliter an Fuchsinlösung χ 3Q s staubzahl Zeitablauf in MinutenMilliliters of fuchsine solution χ 3Q s dust count time in minutes

Im allgemeinen wird die zugesetzte Menge an SO2 in zwei Teilmengen aufgetrennt. Die schnell zugesetzte S0_-Menge beträgt etwa 80 bis 85 % der Gesamtmenge und wird im Verlauf der ersten 80 Minuten zugesetzt. Die langsam zugesetzte so 2~ Menge, d.h. die Restmenge, wird innerhalb der nächsten 80 Minuten hinzugesetzt. Anschliessend lässt man die Reaktionsmischung ohne weiteren Zusatz während der nächsten 80 Minuten noch weiter reagieren, wobei nur noch der Spülalkohol zufliesst, der verwendet wird, um einen Verlust an flüchtigen Reaktanten zu verhindern. In general, the amount of SO 2 added is separated into two partial amounts. The quickly added amount of SO is about 80 to 85 % of the total amount and is added over the course of the first 80 minutes. The slowly added so 2 ~ amount, ie the remaining amount, is added within the next 80 minutes. The reaction mixture is then allowed to react further for the next 80 minutes without any further addition, only the rinsing alcohol flowing in, which is used to prevent a loss of volatile reactants.

die Mengen an Bei weiteren Versuchen werden/zusätzlichem Wasser und zuthe amounts of In further experiments will / additional water and to sätzlichem Methanol,welche bei der Verwendung von Natriumhydroxid erforderlich sind, verringert und schliesslich werden die Mengenanteile der einzelnen Reaktanten so aufeinander abgestimmt, dass das Gesamtvolumen des Reaktors ausgenutzt wird, um so eine maximale Erzeugung an Dithicnit je Volumeneinheit des zur Verfügung stehenden Reaktorvolumens zu erzielen. In den nachstehenden Beispielen 2, 3, *♦, 6 und 7 sind die Ergebnisse von Versuchen mit Natriumcarbonat im Laboratoriumsmaßstab und bei haitechnischem Arbeiten erläutert und dieadditional methanol, which are required when using sodium hydroxide, is reduced and finally the proportions of the individual reactants are coordinated so that the total volume of the reactor is used in order to achieve a maximum production of dithicnite per unit volume of the available reactor volume. In the following examples 2, 3, * ♦, 6 and 7 the results of experiments with sodium carbonate on a laboratory scale and in technical work are explained and the

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Ergebnisse werden verglichen mit denjenigen, welche gemäss Beispiel 1 und 5 unter Verwendung von Natriumhydroxid erzielt werden, sowie mit den Ergebnissen des Stands der Technik (15 Beispiele),bei denen Natriumhydroxid und Natriumcarbonat zusammen verwendet worden sind.Results are compared with those obtained according to Examples 1 and 5 can be achieved using sodium hydroxide, as well as the results of the prior art (15 examples) using sodium hydroxide and sodium carbonate together.

Die einzelnen Bedingungen und Ergebnisse für die Beispiele 1 bis 4 sind nachstehend in Tabelle III zusammengefasst. Beispiel 1 entspricht den Durchschnittswerten von 7 Versuchsläufen unter Verwendung von Natriumhydroxid mit einem Reinheitsgrad von 99 % in Form einer 73prozentigen Lösung ohne Verwendung von Natriumcarbonat entsprechend einem Verfahren, wie es in der ÜS-PS 3 887 695 beschrieben ist, wobei im Laboratoriumsmaßstab gearbeitet worden ist. Beispiel 2 zeigtThe individual conditions and results for Examples 1 to 4 are summarized in Table III below. Example 1 corresponds to the average values of 7 test runs using sodium hydroxide with a degree of purity of 99% in the form of a 73 percent solution without the use of sodium carbonate according to a method as described in US Pat. No. 3,887,695, which was carried out on a laboratory scale . Example 2 shows die Ergebnisse unter Verwendung äquivalenter Mengen an Natrium-the results using equivalent amounts of sodium

der carbonat und / gleichen Wassermengen wie in Beispiel 1.the carbonate and / same amounts of water as in example 1.

Beispiel 3 zeigt die Ergebnisse bei Verwendung einer geringeren Menge an Natriumcarbonat und der gleichen Wassermenge wie in Beispiel 2. In Beispiel 4 sind noch kleiner Mengen an Natriumcarbonat, aber auch kleinere Mengen an Wasser und Methanol, angewendet worden.Example 3 shows the results using a smaller amount of sodium carbonate and the same amount of water as in Example 2. In Example 4 are even smaller amounts of sodium carbonate, but also smaller amounts of water and Methanol.

Eine typische Arbeitsweise, wie sie unter anderem für Beispiel 2 verwendet worden ist, wird nachstehend im einzelnen erläutert:A typical procedure, as used inter alia for Example 2, is detailed below explained:

Ein gerührter Reaktor wird mit einer Mischung aus 851 g Methanol und 38 g Ameisensäuremethylester beschickt. DieseA stirred reactor is charged with a mixture of 851 g of methanol and 38 g of methyl formate. These

709881/Ö9S*709881 / Ö9S *

Beschickung wird auf 70°C erhitzt und unter einem Stickstoffüber-Charge is heated to 70 ° C and under a nitrogen blanket

2 druck von 2,M5 kg/cm gehalten.2 pressure of 2, M5 kg / cm held.

Ausserdem wird eine Mischung von 828 g Natriumformiat (Reinheitsgrad 96 X) und 727 g Wasser bis praktisch auf den Siedepunkt erhitzt. Diese Mischung wird dann in einen Zylinder aus rostfreiem Stahl überführt, der mit einem Dampfmantel umgeben ist (Dampf mit einem überdruck von M,9 kg/cm ), um auf diese Weise die Lösung auf einer Temperatur oberhalb 1Ί8,9°Ο zu halten. Der Flüssigkeitsspiegel in diesem Vorratsgefäss wird mittels eines Schwimmers bestimmt, an dem ein Metallstab befestigt ist, der vom Zylinderkopf in ein Sichtglas hineinragt. Dieses Sichtglas ist in Millimeter kalibriert, so dass das Flüssigkeitsyolumen in dem Vorratsgefäss mit einem hohen Genauigkeitsgrad bekannt ist. Die Zufuhrgeschwindigkeit wird kontrolliert durch Ablesen des Flüssigkeitsspiegels je Millimeter und Vergleichen mit einem berechneten Wert.In addition, a mixture of 828 g of sodium formate (degree of purity 96X) and 727 g of water is practically boiling heated. This mixture is then transferred to a stainless steel cylinder which is surrounded by a steam jacket (Steam with a pressure of M, 9 kg / cm) to do this to keep the solution at a temperature above 1Ί8.9 ° Ο. The liquid level in this storage vessel is determined by means of a float to which a metal rod is attached. which protrudes from the cylinder head into a sight glass. This sight glass is calibrated in millimeters, so that the liquid volume in the storage vessel with a high degree of accuracy is known. The feed rate is controlled by reading the liquid level per millimeter and comparing it with a calculated value.

Ausserdem wird ein anderer in gleicher Weise mit Sichtglas und Anzeigestab ausgestatteter Zylinder aus rostfreiem Stahl mit einer Mischung aus 1702 g Methanol, 76 g Ameisensäuremethylester und 1307 g Schwefeldioxid beschickt. Auch bei diesem zweiten Vorratsbehälter lässt sich das Flüssigkeitsvolumen mit guter Genauigkeit bestimmen. Die Zufuhrgeschwindigkeit der Mischung wird mittels eines Rotameters geregelt.In addition, another is in the same way with sight glass and indicator rod equipped stainless steel cylinder charged with a mixture of 1702 g of methanol, 76 g of methyl formate and 1307 g of sulfur dioxide. Even with this one second reservoir can be the volume of liquid with determine good accuracy. The feed rate of the mixture is regulated by means of a rotameter.

In je 5 Bechergläser werden 100 g Natriumcarbonat und in ein100 g of sodium carbonate and a

sechstes Becherglas 75 g Natriumcarbonat eingewogen. Die Ge-sixth beaker weighed out 75 g of sodium carbonate. The GE-

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samtmenge an Natriumcarbonat beträgt daher 557 g· Die Zufuhreinrichtung für dieses Natriumcarbonat besteht aus einem Fülltrichter mit zwei Ventilen. Dieser Fülltrichter fasst gut 100 g Material. Der Raum zwischen den beiden Ventilen enthält etwa 11,1 g Material. Da insgesamt 557 g Natriumcarbonat im Verlauf von 79 Minuten eingespeist werden müssen, sollen je Minute 7,05 g Natriumcarbonat zugeführt werden. Da je Charge 11,1 g Natriumcarbonat ausgespeist werden können, soll das Ventilsystem alle 1,57 Minuten in Gang gesetzt werden. An der Einlassöffnung für das Natriumcarbonat wird ein Seitenstrom des Stickstoffs zugeführt, um so zu verhindern, dass durch Kondensationsprodukte während der Reaktion dieser Einlass verstopft wird. Bei späteren Versuchen wird dieser Stickstoffseitenstrom weggelassen und statt dessen werden Ventil und Verbindungsstücke mittels eines elektrisch beheizbaren Bandes beheizt, um so eine Kondensation zu verhindern.The total amount of sodium carbonate is therefore 557 g · The feed device for this sodium carbonate consists of a filling funnel with two valves. This filling funnel holds a good 100 g of material. The space between the two valves contains approximately 11.1 grams of material. Since a total of 557 g of sodium carbonate have to be fed in over the course of 79 minutes, 7.05 g of sodium carbonate should be fed in per minute are fed. Since 11.1 g of sodium carbonate can be fed out per batch, the valve system should be running every 1.57 minutes be set. A side stream of nitrogen is fed in at the inlet opening for the sodium carbonate in order to prevent condensation products from occurring during the reaction this inlet becomes clogged. In later experiments this nitrogen sidestream is omitted and valves are used instead and connecting pieces heated by means of an electrically heatable belt so as to prevent condensation.

Sobald der Reaktorinhalt eine Temperatur von 700C angenommen hat, wird die SO -Methanollösung eingespeist. Nachdem die Reaktionsmischung eine berechnete SO.-Konzentration von 1 % erreicht hat, wird eine Zeitmessvorrichtung in Gang gesetzt, und dann beginnt man mit der Zuspeisung der Natriumformiatlösung und des festen Natriumcarbonats. 5 t der Natriumformiatlösung werden innerhalb der ersten Minute eingespeist und die restlichen 95 t werden während der restlichen 79 Minuten zugeführt. Das Natriumcarbonat wird innerhalb 79 Minuten mit einer Geschwindigkeit zugeführt., welche der schnellen SO.-Einspeisung entspricht. 81 % der SOp-Methanollösung werden innerhalb der ersten 80 Minuten zugeführt und die restlichen 19 % werden mit zunehmend langsamerer Geschwindigkeit in den anschliessenden 80 Minuten eingespeist.Once the reactor contents are adopted a temperature of 70 0 C, the SO methanol solution is fed. After the reaction mixture has reached a calculated SO concentration of 1 % , a timer is started and the sodium formate solution and the solid sodium carbonate are then fed in. 5 t of the sodium formate solution are fed in within the first minute and the remaining 95 t are fed in during the remaining 79 minutes. The sodium carbonate is fed in over 79 minutes at a rate which corresponds to the rapid SO feed. 81 % of the SOp methanol solution is fed in within the first 80 minutes and the remaining 19 % is fed in at an increasingly slower rate in the subsequent 80 minutes.

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Am Ende dieser zweiten 80 Minutenperiode wird die Zufuhrgeschwindigkeit der SOp-Methanollösung auf etwa ein Drittel derjenigen der schnellen Zufuhrgeschwindigkeit abgesenkt und diese Zuflussgeschwindigkeit wird für die nächsten 20 Minuten aufrechterhalten. Anschliessend wird die Zufuhrgeschwindigkeit auf 26 % der schnellen Zufuhrgeschwindigkeit herabgesetzt und etwa 15 Minuten auf diesem Wert gehalten. Schliesslich erfolgt eine Herabsetzung auf 17 % der schnellen Zuführgeschwindigkeit bis die gesamte SOp-Methanollösung eingespeist ist. Hierzu werden im allgemeinen etwa l60 Minuten benötigt.At the end of this second 80 minute period, the SOp-methanol solution feed rate is decreased to about one third of the fast feed rate and this rate is maintained for the next 20 minutes. The feed speed is then reduced to 26% of the fast feed speed and held at this value for about 15 minutes. Finally, the rapid feed rate is reduced to 17 % until all of the SOp / methanol solution has been fed in. This generally takes about 160 minutes.

Die Reaktionstemperatur beträgt zu Beginn der Umsetzung 70°C und man lässt sie innerhalb von etwa 5 Minuten auf 830C ansteigen. Dieser Temperaturwert von 830C wird dann bis zum Ende des Versuchslaufs aufrechterhalten.The reaction temperature is at the start of reaction 70 ° C and allowed to within from about 5 minutes to 83 0 C increase. This temperature value of 83 ° C. is then maintained until the end of the test run.

Nach Beendigung der Periode des langsamen Zusatzes der SO-Methanollösung (d.h. etwa 16O Minuten nach Beginn der Reaktion) lässt man das Reaktionsgemisch noch weitere 80 Minuten stehen,After the period of slow addition of the SO-methanol solution has ended (i.e. about 160 minutes after the start of the reaction) the reaction mixture is left to stand for a further 80 minutes,

bis insgesamt seit Beginn des Versuchs 2Ί0 Minuten verstrichen sind.until a total of 20 minutes has passed since the start of the experiment are.

Während des gesamten Versuchslaufs werden 500 g Methanol zu einer Waschvorrichtung zugeführt, um so den Verlust an flüchtigen Reaktanten herabzusetzen, wie z.B. von Ameisensäuremethylester und SO3.During the entire test run, 500 g of methanol are fed to a washing device in order to reduce the loss of volatile reactants such as methyl formate and SO 3 .

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Nach Ablauf des ersten 80 Minutenabschnitts, d.h. nach Beendigung der schnellen Zufuhr von SO-, sowie nach l60 Minuten, d.h. nach Beendigung des langsamen Zusatzes von SO.,und nach Beendigung des Versuchslaufs, d.h. nach 240 Minuten, werden jeweils Proben des Piltrats der Reaktionsmischung geprüft. Eine 10-ml-Probe wird mit einer alkalischen Formaldehydlösung vermischt, um das darin vorhandene Bisulfit zu binden und anschliessend mit einer 0,1-n-Standardjodlösung titriert. Der dabei bestimmte Titerwert ist ein Mass für den Gehalt der Lösung an Natriumthiosulfat und damit ein Mass für den Zersetzungsgrad des gebildeten Dithionite.At the end of the first 80 minutes, i.e. after the rapid supply of SO- and after 160 minutes, i.e. after Termination of the slow addition of SO., And after termination During the test run, i.e. after 240 minutes, samples of the piltrate of the reaction mixture are tested. A 10 ml sample is made mixed with an alkaline formaldehyde solution in order to bind the bisulfite present in it and then with a 0.1 N standard iodine solution titrated. The titer value determined is a measure of the sodium thiosulphate content of the solution and thus a measure of the degree of decomposition of the dithionite formed.

Der Reaktorinhalt wird durch einen mit Glasfritte versehenen Büchner-Trichter filtriert, wobei eine Schutzatmosphäre aus Stickstoff aufrechterhalten wird, um jeglichen Kontakt des Umsetzungsprodukts mit Luft zu verhindern. Das Umsetzungsprodukt wird anschliessend mit Methanol gewaschen und in einer Vakuumflasche durch Erhitzen in einem Heisswasserbad im Vakuum getrocknet. Das getrocknete Produkt wird gewogen und die Ausbeute sowie der Reinheitsgrad und die Staubzahl bestimmt. Ausserdem führt man eine Siebanalyse durch.The reactor contents are filtered through a Buchner funnel fitted with a glass frit, leaving a protective atmosphere Nitrogen is maintained to prevent any contact of the reaction product with air. The conversion product is then washed with methanol and dried in a vacuum bottle by heating in a hot water bath under vacuum. The dried product is weighed and the yield as well as the degree of purity and the number of dusts are determined. Besides that a sieve analysis is carried out.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Tabelle IIITable III

Herstellung von Na-Dithionit im LaboratoriumsmaßstabProduction of sodium dithionite on a laboratory scale

Beispielexample

NaOH, g*NaOH, g * 121121 ,9, 9 _-_- ,8,8th - ,6, 6 - H2O, gH 2 O, g 155155 - - - Na2CO3, gNa 2 CO 3 , g - 557557 517517 501501 HCOONa (96Ϊ), gHCOONa (96Ϊ), g 787787 ,775, 775 828828 ,311, 311 828828 ,931, 931 819819 H2O, gH 2 O, g 155155 727727 727727 595595 CH3OH, gCH 3 OH, g 17021702 ,073, 073 17021702 ,073, 073 17021702 ,073, 073 12061206 HCOOCH3, gHCOOCH 3 , g 7676 ,012, 012 7676 ,101, 101 7676 ,012, 012 7676 so2, g 'so 2 , g ' 12821282 ,625, 625 13071307 ,210, 210 12821282 ,625, 625 12631263 CH3OH (vorgelegt), gCH 3 OH (submitted), g 851851 851851 851851 851851 HCOOCH3 (vorgelegt),gHCOOCH 3 (submitted), g 3838 3838 3838 3838 HCOONa (vorgelegt), gHCOONa (submitted), g IlIl - - - H2O (vorgelegt), gH 2 O (submitted), g 2222nd - - - CH3OH (Wäscher), gCH 3 OH (scrubber), g i»50i »50 500500 150150 I50I50 Na2S2O11, gNa 2 S 2 O 11 , g 11291129 11621162 11161116 II32II32 Reinheitsgrad, % Degree of purity, % 9090 8989 9191 90,990.9 reines Na3S2Oj1, gpure Na 3 S 2 Oj 1 , g 12991299 13131313 12971297 13OI13OI StaubzahlDust count 175175 153153 9797 238238 Gesamt^Na-XquivalenteTotal ^ Na equivalents 2222nd 2222nd 2121 21,19621.196 Gesamt-Formiat-Total formate ÄquivalenteEquivalents 1111 1111 1111 13,9113.91 Gesamt-SOg-ÄquivalenteTotal SOg equivalents 2020th 2020th 2020th 19,71619.716 Gesamt-CH,OH-Xquivalente 95Total CH, OH equivalents 95 9797 9595 80,11180.111

χ 99 % Reinheitχ 99 % purity

73prozentige Lösung73 percent solution

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Beispiele 5 bis 7Examples 5 to 7

Diese Beispiele zeigen die Ergebnisse von Versuchen , die im halbtechnischen Maßstab durchgeführt worden sind, und zwar ein Versuch unter Verwendung von Natriumhydroxid und zwei Versuche unter Verwendung von Natriumcarbonat. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefasst. Für die Durchführung der Versuche wird der in der US-PS 3 887 695 beschriebene Reaktor verwendet und die Versuche werden in der dort beschriebenen Weise durchgeführt. Die Menge an verwendetem Natriumcarbonat beträgt 63 Gewichtsprozent des eingesetzten Natriumformiats. In Beispiel 6 ist die Methanolmenge die gleiche wie in Beispiel 5, aber die Wassermenge ist gegenüber Beispiel 5 leicht erhöht. In Beispiel 7 ist die Wassermenge im Vergleich zu Beispiel 6 um 25 % vermindert und die Methanolmenge um 20 % vermindert worden.These examples show the results of trials carried out on a pilot scale, one trial using sodium hydroxide and two trials using sodium carbonate. The results obtained are summarized in Table IV. The reactor described in US Pat. No. 3,887,695 is used to carry out the experiments, and the experiments are carried out in the manner described therein. The amount of sodium carbonate used is 63 percent by weight of the sodium formate used. In Example 6, the amount of methanol is the same as in Example 5, but the amount of water is slightly higher than in Example 5. In Example 7, the amount of water has been reduced by 25% compared to Example 6 and the amount of methanol has been reduced by 20%.

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Beispielexample

Tabelle IVTable IV

Halbtechnische Versuche 5 6Semi-technical tests 5 6

NaOH, GewichtsteileNaOH, parts by weight

Na2CO3, "Na 2 CO 3 , " H2O,H 2 O,

HCOONa, "HCOONa, " CH3OH, ■ "CH 3 OH, ■ " HCOOCH3, "HCOOCH 3 , " so2,so 2 ,

Na-S-O-, Bruttomenge,Gemdts-Na-S-O-, gross amount, Gemdts-

Λ * 4 teile Λ * 4 parts

Na3S3O4, 100% BasisNa 3 S 3 O 4 , 100% basis Reinheitsgrad, % StaubzahlDegree of purity,% dust count Gesamtreaktionszeit, Std. Ergiebigkeit, kg/1 Gesamt-Na-Xquivalente Gesamt-Formiat-Äquivalente Gesamt-SO2-Äquivalente Gesamt-CI^OH-ÄquivalenteTotal reaction time, hourly yield, kg / 1 total Na equivalents total formate equivalents total SO 2 equivalents total CI ^ OH equivalents 7171

8383 8383 9898 116116 8787 138138 138138 138138 501501 501501 4OO4OO 1818th 1818th 1818th 211,2211.2 205,2205.2 205,2205.2 246246 239239 247,5247.5 226226 222222 228,7228.7 9292 92,792.7 92,492.4 100100 206206 102102 4,04.0 4,04.0 4,04.0 0,27070.2707 0,27070.2707 0,32340.3234 3,7043.704 3,5143.514 3,5143.514 2,2472.247 2,2472.247 2,2472.247 3,3003,300 3,2063.206 3,2063.206 15,93715.937 15,93715.937 12,78412.784

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Die Tabellen Va und Vb zeigen berechnete Verhältnisse der eingesetzten Reaktanten von den Versuchen, welche in den Tabellen I bis IV beschrieben worden sind. Ausserdem sind Ausbeutewerte angegeben, bezogen auf SOp bzw. auf Pormiation bzw. auf Natrium. Diese Berechnungen wurden sowohl für die Ausführungsbeispiele als auch für die Beispiele gemäss Stand der Technik durchgeführt. Schliesslich sind auch noch die berechneten Werte für die Ergiebigkeit) bezogen auf die Volumeneinheit des Reaktors je Stunde angegeben. Im allgemeinen kann festgestellt werden, dass bei den im Laborätoriumsmaßstab durchgeführten Versuchen die Ergiebigkeit um 18 % erhöht worden ist und bei den im halbtechnischen Maßstab durchgeführten Versuchen um 20 Jt.Tables Va and Vb show calculated ratios of the reactants used from the experiments which have been described in Tables I to IV. In addition, yield values are given, based on SOp or on pormiation or on sodium. These calculations were carried out both for the exemplary embodiments and for the examples according to the prior art. Finally, the calculated values for the yield are also given based on the unit volume of the reactor per hour. In general it can be stated that in the tests carried out on the laboratory scale the yield was increased by 18 % and in the tests carried out on the semi-industrial scale by 20 Jt.

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Tabelle VaTable Va

Beispielexample

Experimentelle Ergebnisse 3 4 5Experimental results 3 4 5

Äquivalentverhältnis NatSO2 Äquivalentverhältnis NaiFormiat' Gewichtsverhältnis CH3OHtH2O Äquivalentverhältnis SO2: CH3OH Gewichtsverhältnis SO2:H2O Äquivalentverhältnis SO2:Formiat* Ausbeute: SO-'Basis, %Equivalent ratio NatSO 2 equivalent ratio NaiFormiat 'weight ratio CH 3 OHtH 2 O equivalent ratio of SO 2: CH 3 OH weight ratio of SO 2: H 2 O equivalent ratio of SO 2: formate * Yield: SO-'Basis,%

Formiat-Basis, % Natrium-Basis, % Ergiebigkeit, kg/h/lFormate base,% sodium base,% yield, kg / h / l

1,138 1,133 1,096 1,0901.138 1.133 1.096 1.090

1,618 1,612 1,558 1,5421.618 1.612 1.558 1.542

4,842 4,283 4,209 4,3104.842 4.283 4.209 4.310

0,209 0,206 0,209 0,2460.209 0.206 0.209 0.246

2,027 1,797 1,762 2,1212.027 1.797 1.762 2.121

1,422 1,422 1,422 1,4141.422 1.422 1.422 1.414

74,6 74,0 74,4 75,874.6 74.0 74.4 75.8

53,0 53,6 52,9 53,653.0 53.6 52.9 53.6

65,5 67,5 67,9 69,565.5 67.5 67.9 69.5

0,0587 0,0587 0,0587 0,06820.0587 0.0587 0.0587 0.0682

1,119 1,093 1,0931.119 1.093 1.093

1,648 1,564 1,5641.648 1.564 1.564

5,204 4,396 4,7025.204 4.396 4.702

0,207 0,202 0,2520.207 0.202 0.252

2,161 1,774 2,3662.161 1.774 2.366

1,473 1,431 1,4311.473 1.431 1.431

78.7 79,5 81,978.7 79.5 81.9

57.8 56,7 58,5 70,1 72,6 74,857.8 56.7 58.5 70.1 72.6 74.8

0,0587 0,0587 0,06820.0587 0.0587 0.0682

einschlieeslich der Formiat-Äquivalente in Na-Formlat und Ameisensäuremethylesterincluding the formate equivalents in Na formate and methyl formate

xxxx

einschliesslich der Methanol-Äquivalente im Ameisensäuremethylesterincluding the methanol equivalents in the methyl formate

US-PatentschriftUS patent

Tabelle VbTable Vb

Ergebnisse gemäss Stand der Technik
3 887 695 3 411 875 . 3 714 340
State-of-the-art results
3 887 695 3 411 875. 3 714 340

- 32 -- 32 -

3 897 544 3 897 544

Äquivalentverhältnis Na:SO2 Equivalent ratio Na: SO 2 4,4, 1,1261.126 1,187-1,4021.187-1.402 1,211-1,3431,211-1,343 1,261-1,4511.261-1.451 Äquivalentverhältnis Na:Formiatx Equivalent ratio Na: formate x 0,0, 1,6881.688 1,397-1,6801.397-1.680 1,365-1,6571.365-1.657 1,000-1,4761,000-1,476 Gewichtsverhältnis CH3OHtH3O CH 3 OHtH 3 O weight ratio 233-4,313233-4,313 2,081-4,2352.081-4.235 2,995-4,3312.995-4.331 2,996-3,9952.996-3.995 Äquivalentverhältnis SO2: CH3OH**Equivalent ratio SO 2 : CH 3 OH ** 0,0, 253-0,257253-0.257 0,085-0,1180.085-0.118 0,118-0,1580.118-0.158 0,089-0,1710.089-0.171 «α«Α Gewichtsverhältnis S0_:H_0Weight ratio S0_: H_0 2,1802.180 0,399-0,9990.399-0.999 0,734-1,0330.734-1.033 0,708-1,0230.708-1.023 O
CO

O
CO
0 »
0 »
Äquivalentverhältnis S0_:FormiatEquivalent ratio S0_: formate
Ausbeute: S0_-Basis, %Yield: S0_ basis,%
7070 253-0,257
80,0
253-0.257
80.0
1,026-1,415
65,5-70,0
1,026-1,415
65.5-70.0
0,118-0,158
65,1-78,6
0.118-0.158
65.1-78.6
0,089-0,171
63,0-68,3 ^
0.089-0.171
63.0-68.3 ^
^v^ v Formiat-Bas i s, %Formate base,% 60,060.0 34,0-49,034.0-49.0 37,7-50,437.7-50.4 21,7-39,921.7-39.9 CO
cn
CO
cn
Natrium-Basis, %Sodium base,% ,9-71,1, 9-71.1 48,1-58,448.1-58.4 52,4-60,852.4-60.8 43,4-54,043.4-54.0
Ergiebigkeit, kg/h/l Spreading rate, kg / h / l 0,05690.0569 0,02280.0228 0,0257-0,03510.0257-0.0351 0,01890.0189

einschliesslich der Formiat-Äquivalente in Na-Formiat und Ameisensäureirethylesterincluding the formate equivalents in Na formate and ethyl formate

XXXX

einschliesslich der Methanol-Äquivalente im Ameisensäuremethylesterincluding the methanol equivalents in the methyl formate

Aus den Tabellenwerten ist ersichtlich, dass bezüglich des Äquivalentverhältnisses von Natrium zu S0„ eine kleine Differenz zwischen den Beispielen 1 und 5, die mit Natriumhydroxid arbeiten, den drei Beispielen H, 6 und 7, welche mit Natriumcarbonat arbeiten und den Beispielen der hauptsächlich für den Stand der Technik heranzuziehenden vier US-Patentschriften besteht. Die Verwendung von Natriumcarbonat ermöglicht gegenüber den besten Ergebnissen des Stands der Technik ein um 3Ϊ niedrigeres Äquivalentverhältnis von Gesamt-Natrium zu SO2. Obwohl bei den im Laboratoriumsmaßstab bzw. im halbtechnischen Versuchsrahmen durchgeführten Beispielen, welche entweder Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat verwenden, ein höheres Gewichtsverhältnis von Methanol zu Wasser angewendet worden ist als bei den fünfzehn Beispielen des Stands der Technik, sind die entsprechenden Verhältnisse für Natriumcarbonat bei den betreffenden fünf Beispielen etwas niedriger als die entsprechenden Verhältnisse für Natriumhydroxid bei den restlichen zwei Beispielen, und zwarFrom the table values it can be seen that with regard to the equivalent ratio of sodium to SO “there is a small difference between Examples 1 and 5, which work with sodium hydroxide, the three Examples H , 6 and 7, which work with sodium carbonate and the examples of mainly for the State of the art to be used consists of four US patents. The use of sodium carbonate enables a 3Ϊ lower equivalent ratio of total sodium to SO 2 compared to the best results of the prior art. Although a higher weight ratio of methanol to water was used in the laboratory-scale or pilot-scale examples using either sodium hydroxide or sodium carbonate than in the fifteen prior art examples, the corresponding ratios for sodium carbonate are in the five concerned Examples slightly lower than the corresponding proportions for sodium hydroxide in the remaining two examples, namely

/In Bezug sowohl im Laboratoriums- als auch im halbtechnischen Maßstab. / auf das Gewichtsverhältnis von Schwefeldioxid zu Wasser zeigt sich, dass die Beispiele im Laboratoriums- bzw. halbtechnischen Maßstab höhere Werte aufweisen als drei von vier Veröffentlichungen gemäss dem Stand der Technik. Die ÄquivalentVerhältnisse von Schwefeldioxid zu Pormiat liegen bei den Laboratoriumsversuchen und den halbtechnischen Versuchen ausgesprochen höher als beim Stand der Technik, und zwar sowohl bei Verwendung von Natriumhydroxid als auch von Natriumcarbonat. / In terms of both laboratory and semi-industrial scale. / the weight ratio of sulfur dioxide to water shows that the examples on the laboratory or semi-industrial scale have higher values than three out of four publications according to the prior art. The equivalent ratios of sulfur dioxide to pormate in the laboratory tests and the semi-technical tests are markedly higher than in the prior art, both when sodium hydroxide and sodium carbonate are used.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens werdenThe particular advantages of the process according to the invention are

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jedoch deutlich, wenn man die Ausbeutezahlen und die berechnete Produktergiebigkeit in Betracht zieht. Bei den im Laboratoriumsmaßstab durchgeführten Beispielen führt der Ersatz von Natriumhydroxid durch Natriumcarbonat in Beispiel 4 im Vergleich zu Beispiel 1 zu einer erhöhten Leistung bezüglich des gewünschten Produkts, und zwar wenn man alle drei Ausgangsmaterialien in Betracht zieht. Diese Leistungssteigerung ist gemessen als die Anzahl von erzeugtem Dithionitprodukt je Stunde und je Liter Reaktorlösung und diese Menge an erzeugtem Produkt wird durch den Ersatz von Natriumhydroxid durch Natriumcarbonat gleichfalls verbessert. Entsprechende Verbesserungen bezüglich der Wirksamkeit des Verfahrens und der Ergiebigkeit werden bei dem Vergleich des halbtechnischen Versuchs von Beispiel 7 mit Beispiel 5 beobachtet.but clearly when you look at the yield figures and the calculated ones Taking product yield into account. In the examples carried out on a laboratory scale, the replacement of sodium hydroxide leads by sodium carbonate in Example 4 compared to Example 1 to an increased performance with respect to the desired Product, considering all three starting materials. This increase in performance is measured as that Number of dithionite product produced per hour and per liter of reactor solution and this amount of product produced is through the Replacement of sodium hydroxide with sodium carbonate also improved. Corresponding improvements in terms of effectiveness the method and the productivity are compared with the pilot plant run of Example 7 with Example 5 observed.

Besonders überzeugend sind die Ergebnisse in Hinblick auf die hohen Reinheitswerte und die niedrigen Staubzahlen der Produkte der Beispiele 6 und 7, die sich aus Tabelle IV ergeben, da derartige Eigenschaften für die industrielle Anwendung als Bleichmittel äusserst erwünscht sind.The results are particularly convincing with regard to the high purity values and the low dust levels of the products of Examples 6 and 7, which emerge from Table IV, as having such properties for industrial use as bleaching agents are highly desirable.

Weitere Ergebnisse von halbtechnischen Versuchen sind in Tabelle VI zusammengefasst,und zwar für einen Versuchslauf unter Verwendung von Natriumhydroxid und zwei Versuchsläufe unter Verwendung von Natriumcarbonat, wobei der Anteil an Natriumcarbonat 62,9 Gewichtsprozent der eingesetzten Menge an Natriumformiat beträgt.Additional pilot results are summarized in Table VI for a trial run using of sodium hydroxide and two experimental runs using sodium carbonate, the proportion of sodium carbonate 62.9 percent by weight of the amount of sodium formate used.

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Tabelle VITable VI

Beispielexample

Versuche im 8Attempts in the 8th

halbtechnischen Maßstab 9 10semi-industrial scale 9 10

Na2CO3, kg zugespeistNa 2 CO 3 , kg fed - 45,3645.36 45,3645.36 NaOH, kg zugespeist3*NaOH, kg added 3 * 31,7531.75 - - VV
HCOONa, kg zugespeist
VV
HCOONa, kg added
60,1060.10 72,1272.12 72,1272.12
SO2, kg zugespeistSO 2 kg fed in 95,7195.71 110,22110.22 110,22110.22 CH3OH, kg zugespeistCH 3 OH, kg fed 227,25227.25 219,09219.09 219,09219.09 (vorgelegte Menge)(presented amount) (64,41)(64.41) (74,39)(74.39) (74,39)(74.39) (zusammen mit S0~) ((together with S0 ~) ( 128,82)128.82) (110,68 j(110.68 j (11O,68)(11O, 68) (Wäscher)(Washer) (.34,02)(.34.02) (.34,02)(.34.02) (34,02)(34.02) H-O, kg zugespeistH-O, kg added 45,3645.36 47,1747.17 47,1747.17 (zusammen mit NaOH)(together with NaOH) ill,79jill, 79y - - (zusammen mit HCOONa)(together with HCOONa) (33,57)(33.57) (47,17)(47.17) (47,17)(47.17) HCOOCH3, kgHCOOCH 3 , kg 8,168.16 7,717.71 7,717.71 Gesamtvolumen, 1Total volume, 1 378,53378.53 378,53378.53 378,53378.53 Filtratvolumen, 1Filtrate volume, 1 329,32329.32 317,97317.97 317,97317.97 Produkt, kgProduct, kg 112,04112.04 136,98136.98 134,26134.26 Prpdukt, % Na2S2O4 Product,% Na 2 S 2 O 4 91,591.5 90,390.3 90,390.3 reines Na2S2O4, kgpure Na 2 S 2 O 4 , kg 102,51102.51 123,83123.83 121,11121.11 Ergiebigkeit, kg/1Yield, kg / 1 0,27070.2707 0,3270.327 0,31980.3198 Ausbeute: S02~Basis, %Yield: S0 2 ~ basis,% 78,778.7 82,582.5 80,880.8 Formiat-Basis, %Formate basis,% 66,666.6 67,067.0 65,765.7 Natrium-Basis,%Sodium base,% 70,270.2 74,274.2 72,772.7 Ergiebigkeit, kg/h/lSpreading rate, kg / h / l 0,06820.0682 0,0814
■ ■*
0.0814
■ ■ *
0,08140.0814

100 % rein100% pure

xxxx

lOO % rein100% pure

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In den Beispielen 9 und 10 sind wesentliche Verbesserungen bezüglich der Ertragssteigerung erzielt worden, wie sich aus den angegebenen Werten für die Erzeugung von reinem Natriumdithionit je Liter Reaktorvolumen ergeben. Obwohl die Wassermenge, welche zum Auflösen der erhöhten Menge an Natriumformiat verwendet wurde, nur wenig höher ist als die in Beispiel 8 verwendete Gesamtmenge an Wasser, bei der Natriumhydroxid in Kombination mit Natriumformiat angewendet wurde, ermöglicht es der Ersatz von Natriumhydroxid durch Natriumcarbonat, die Menge an Methanol herabzusetzen, obwohl zusätzliches Schwefeldioxid angewendet wurde. Da Methanol eine vergleichsweise niedrigere Dichte als Wasser aufweist, führt diese Verringerung der Methanolmenge dazu, dass ein beträchtlicher Anteil an wertvollem Reaktorraum eingespart wird.In Examples 9 and 10, significant improvements in terms of yield increase have been achieved, as can be seen from result in the specified values for the production of pure sodium dithionite per liter of reactor volume. Although the amount of water which was used to dissolve the increased amount of sodium formate is only slightly higher than that in Example 8 Total amount of water used, in which sodium hydroxide was used in combination with sodium formate, enables it the replacement of sodium hydroxide with sodium carbonate to decrease the amount of methanol, although additional sulfur dioxide was applied. Since methanol has a comparatively lower density than water, this leads to a reduction in the amount of methanol to the fact that a considerable amount of valuable reactor space is saved.

Im allgemein ermöglicht es die Verwendung von Natriumcarbonat als Hauptlieferant für das Alkali im erfindungsgemässen Verfahren (vgl. Beispiele 8 bis 10^weniger Lösungsmittel und grössereIn general, it enables sodium carbonate to be used as the main supplier of the alkali in the process according to the invention (See. Examples 8 to 10 ^ less solvents and larger

Mengen an Reaktanten in einem Reaktor von gegebenem Fassungsversich Amounts of reactants in a reactor of a given capacity

mögen einzusetzen, so dass/die Leistung eines Reaktors im Vergleich mit bekannten Standardverfahren, bei denen Natriumhydroxid als Hauptlieferant für Alkali eingesetzt wird, ganz beträchtlichlike to use so that / the performance of a reactor in comparison with known standard processes using sodium hydroxide as the main supplier of alkali, quite considerably

lässt./
verbessern/ Ausserdem wird insgesamt weniger Natrium benötigt,
leaves. /
improve / In addition, less sodium is required overall,

wenn man Natriumcarbonat als Reaktionskomponente einsetzt.if sodium carbonate is used as a reaction component.

Die nachstehenden weiteren Beispiele erläutern die Verwendung von Natriumcarbonat in fester Form, doch kann im Rahmen der Erfindung auch etwas Wasser zusammen mit dem Natriumcarbonat mit-The following further examples illustrate the use of sodium carbonate in solid form, but can be used within the scope of the invention also add some water together with the sodium carbonate

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verwendet werden, wenn gleichzeitig der Wassergehalt in den anderen Zufuhrströmen entsprechend herabgesetzt wird. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist es daher wesentlich, dass dem Reaktor insgesamt eine möglichst kleine Wassermenge zugeführt wird, und dass ein vorgegebenenes MethanolιWasserverhältnis aufrechterhalten wird, wobei die Wassermenge aber ungleichmässig auf die einzelenen Zufuhrströme verteilt sein kann.can be used if at the same time the water content in the other feed streams is correspondingly reduced. In which According to the method according to the invention, it is therefore essential that the total amount of water that is fed to the reactor is as small as possible is, and that a predetermined MethanolιWasser ratio is maintained, but the amount of water is uneven can be distributed to the individual feed streams.

Beispiel 11Example 11

Dieses Beispiel erläutert eine Ausführungsform, bei der man Natriumcarbonat mit Schwefeldioxid vorreagieren lässt, um so das Zuspeisungsmaterial herzustellen.This example illustrates an embodiment in which sodium carbonate is allowed to pre-react with sulfur dioxide in order to achieve this Manufacture feed material.

Es werden drei verschiedene .Zuspeisungen hergestellt. Zuspeisung "A" wird erhalten, indem man 83 Gewichtsteile Natriumcarbonat in 167 Gewiehtsteilen Methylalkohol suspendiert, der 9 Gewichtsteile Ameisensäuremethylester enthält, und dann I67 Gewichtsteile Schwefeldioxid zusetzt. Zuspeisung "B" wird erhalten, indem man I3I Gewichtsteile Natriumformiat mit einem Reiheitsgrad von etwa 96 t in 93 Gewiehtsteilen Wasser auflöst. Zuspeisung 11C" wird erhalten durch Auflösen von 35 Gewiehtsteilen Schwefeldioxid in 35 Gewiehtsteilen Methylalkohol, der noch 2 Gewichtsteile Ameisensäuremethylester enthält.Three different feeds are made. Feed "A" is obtained by suspending 83 parts by weight of sodium carbonate in 167 parts by weight of methyl alcohol containing 9 parts by weight of methyl formate and then adding 167 parts by weight of sulfur dioxide. Feed "B" is obtained by dissolving 13 parts by weight of sodium formate with a degree of purity of about 96 tons in 93 parts by weight of water. Feed 11 C ″ is obtained by dissolving 35 parts by weight of sulfur dioxide in 35 parts by weight of methyl alcohol which also contains 2 parts by weight of methyl formate.

In einem Reaktor wird eine Beschickung aus 115 Gewiehtsteilen Methanol,das $ Gewichtsteile Ameisensäuremethylester enthält, vorgelegt. Diese Beschickung wird gerührt und unter einem überdruck von 1,1J kg/cm auf eine Temperatur von 650C erhitzt. Anschliessend werden die Zuspeisungen "A" und 11B" gleichzeitigA charge of 115 parts by weight of methanol containing $ parts by weight of methyl formate is placed in a reactor. This feed is stirred and heated under a pressure of 1, 1 J kg / cm to a temperature of 65 0 C. The infeeds "A" and 11 B "then become simultaneously

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eingespeist, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, wie jede Zuspeisung einzeln innerhalb der ersten 80 Minutenperiode auch sonst eingespeist werden würde. Der Reaktorinhalt wird erhitzt bis eine Temperatur von 83 C erreicht wird, worauf man die Heizung mindert und die Temperatur auf 830C hält. Zum Aufheizen des Reaktorinhalts von 650C auf 83°C werden etwa.10 Minuten benötigt. Nach dieser Aufheizperiode ist der Reaktordruck infolge der Bildung von C0_ im Verlauf der Reaktion auf einen Überdruck von 3»5O kg/cm angestiegen. Der Überdruck im Reaktor wird anschliessend auf diesem Wert gehalten, indem man das gebildete Kohlendioxid geregelt aus dem Reaktor ablässt. Dieses abgelassene Gas geht zunächst durch einen wassergekühlten Kondensator (35°C) und anschliessend einen gekühlten Kondensator (-1O0C) und schliesslich durch einen gekühlten Wäscher, welcher mit Methanol mit einer Geschwindigkeit von 0,26 Gewichtsteilen je Minute beschickt wird. Die Kondensate aus den beiden Kondensatoren sowie der Abstrom aus dem Methanolwäscher werden zusammen in den Reaktor zurückgeführt.fed in at the rate that each feed would be fed in individually within the first 80 minute period. The reactor contents are heated until a temperature of 83 ° C. is reached, whereupon the heating is reduced and the temperature is kept at 83 ° C. For heating of the reactor contents from 65 0 C to 83 ° C etwa.10 minutes are required. After this heating-up period, the reactor pressure has risen to an overpressure of 3 »50 kg / cm as a result of the formation of CO_ in the course of the reaction. The overpressure in the reactor is then kept at this value by letting the carbon dioxide formed out of the reactor in a controlled manner. This discharged gas passes first through a water-cooled condenser (35 ° C) and then a cooled condenser (-1O 0 C) and finally, which is charged with methanol at a rate of 0.26 parts by weight per minute through a cooled scrubbing. The condensates from the two condensers and the effluent from the methanol scrubber are returned to the reactor together.

Nach Ablauf der ersten 80 Minutenperiode wird auch die Zufuhr "C" mit einer Geschwindigkeit von 1,5 Gewichtsteilen je Minute zugeführt. Nach 15 Minuten wird die Zufuhrgeschwindigkeit auf 1,0 Gewichtsteile je Minute verringert und nach weiteren 15 Minuten wird die Zufuhrgeschwindigkeit auf 0,7 Gewichtsteile je Minute verringert. Pur die Zuspeisung der insgesamt 72 Gewichtsteile der Zufuhr "C" benötigt man daher 80 Minuten. Auch während der Zuspeisung dieser Zufuhr (C) wird die Temperatur im Reaktor aufAt the end of the first 80 minute period, feed "C" is also fed at a rate of 1.5 parts by weight per minute. After 15 minutes the feed rate is reduced to 1.0 parts by weight per minute and after an additional 15 minutes the feed rate is reduced to 0.7 parts by weight per minute. Purely the addition of a total of 72 parts by weight feed "C" therefore takes 80 minutes. The temperature in the reactor also rises while this feed (C) is being fed in

709861/095*709861/095 *

83°C gehalten und der Überdruck auf 3,50 kg/cm .Maintained 83 ° C and the overpressure to 3.50 kg / cm.

Die gleichen Bedingungen werden während einer zusätzlichen 70 Minutenperiode aufrechterhalten, nachdem die Einspeisung der Zufuhr (C) abgeschlossen ist. Nach dem Ablauf von 230 Minuten, gerechnet vom Beginn der Reaktion ab, wird der Inhalt des Reaktors auf 6O0C abgekühlt und filtriert. Anschliessen wird der Filterkuchen mit 2M0 Gewichtsteilen Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet. Auf diese Weise erhält man 2^0,5 Gewichtsteile eines kristallinen Produkts, das aus dem gewünschten Natriumdithionit mit einem Reinheitsgrad von 92,3 % besteht.The same conditions are maintained for an additional 70 minute period after the feed of feed (C) is completed. After the lapse of 230 minutes reckoned from the start of the reaction, the reactor contents is cooled to 6O 0 C and filtered. The filter cake is then washed with 2M0 parts by weight of methanol and dried in vacuo. In this way, 2 ^ 0.5 parts by weight of a crystalline product is obtained which consists of the desired sodium dithionite with a degree of purity of 92.3 % .

Beispiel 12Example 12

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Natriummetabisulfit als Zufuhrmaterial.This example illustrates the use of sodium metabisulfite as a feed material.

Auch in diesem Fall werden wieder drei verschiedene Zuspeisungen hergestellt. Zuspeisung "A" wird erhalten/indem man 15Ο Gewichtsteile Natriummetabisulfit in I67 Gewichtsteilen Methylalkohol suspendiert, der noch 9 Gewichtsteile Ameisensäuremethylester enthält, und anschliessend 67 Gewichtsteile Schwefeldioxid zu der Suspension zusetzt. Die Zuspeisungen "B" und "C" entsprechen denjenigen von Beispiel 11.In this case, too, three different feeds are made. Feeding in "A" is obtained / by suspending 15Ο parts by weight of sodium metabisulfite in I67 parts by weight of methyl alcohol, which contains 9 parts by weight methyl formate, and then adding 67 parts by weight of sulfur dioxide to the suspension. Feeds "B" and "C" correspond to those of Example 11.

Die Umsetzung wird in der gleichen Weise und mit einer gleichen Gesamtreaktionszeit durchgeführt, wie es in Beispiel 11 beschrieben ist. Nach dem Filtern des Inhalts des Reaktors, dem Waschen und Trocknen, wie in Beispiel 11 beschrieben, erhält man 238 Gewichts-The reaction is carried out in the same manner and with the same total reaction time as described in Example 11 is. After filtering the contents of the reactor, washing and drying as described in Example 11, 238 weight percentages are obtained

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intint

teile eines kristallinen Produkts, welches aus Natriumdithionit mit einem Reinheitsgrad von 91 % besteht.parts of a crystalline product, which consists of sodium dithionite with a degree of purity of 91 % .

Wie bereits vorstehend erwähnt, ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren.die Leistungsfähigkeit der Reaktion je Volumeneinheit eines vorgegebenen Reaktors je Stunde wesentlich zu erhöhen.As already mentioned above, this according to the invention enables Process. To increase the efficiency of the reaction per unit volume of a given reactor per hour significantly.

/Anteil / Ante il

Diese Leistungsverbesserung beruht darauf, dass ein grösserer / des Gesamtreaktorvolumens für die Erzeugung von Natriumdithionit ausgenutzt werden kann als es bisher möglich war.This performance improvement is based on the fact that a larger / of the total reactor volume can be used for the production of sodium dithionite than was previously possible.

Gemäss der Erfindung wird weniger Wasser verwendet und daher kann auch weniger Methanol eingesetzt werden, wobei doch das erforderliche Verhältnis von Wasser zu Methanol im Reaktor aufrechterhalten werden kann. Infolge des Einsatzes von weniger Methanol ist dann mehr Raum im Reaktor zur Verfügung, so dass je Reaktionsansatz eine grössere Menge an Endprodukt erzeugt werden kann. Obwohl im Rahmen der Erfindung auch andere Alkaliverbindungen eingesetzt werden können, ist Natriumcarbonat bevorzugt. According to the invention, less water is used and therefore Less methanol can also be used while maintaining the required ratio of water to methanol in the reactor can be. As a result of the use of less methanol, more space is then available in the reactor, so that a larger amount of end product can be generated per reaction batch. Although other alkali compounds are also within the scope of the invention can be used, sodium carbonate is preferred.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims (V, Absatzweises Verfahren zur Herstellung von Natriumdithionit (Na2SpO1.), bei welchem in Methanol gelöstes SO3 mit in Wasser gelöstem Natriumformiat und einem Alkali bei vorgegebenen Gewichtsverhältnissen von Methanol zu Wasser umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Menge an gebildetem Na2S-O. je Stunde und je Volumeneinheit des Reaktors bei gleichzeitiger Verminderung der benötigten Menge an Natriumkomponente folgende Arbeitsbedingungen eingehalten werden: (V, Paragraph-wise process for the production of sodium dithionite (Na 2 SpO 1. ), In which SO 3 dissolved in methanol is reacted with sodium formate dissolved in water and an alkali at given weight ratios of methanol to water, characterized in that to increase the amount of Na 2 SO formed per hour and per unit volume of the reactor with a simultaneous reduction in the required amount of sodium component, the following working conditions are observed: a) Verwendung von trockenem pulverförmiger! Natriumcarbonat (Na2CO ) als wesentlicher Lieferant der benötigten Natriumkomponente;a) Use of dry powdery! Sodium carbonate (Na 2 CO) as an essential supplier of the necessary sodium component; b) Verwendung, von Wasser nur zum Auflösen des Natriumformiats;b) use of water only to dissolve the sodium formate; c) Verwendung der minimal erforderlichen Gesamtmenge an Methanol, die zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Gewichtsverhältnisses von Methanol zu Wasser erforderlich ist undc) using the minimum total amount of methanol required to maintain the specified weight ratio of methanol to water and d) Einregeln der Mengen an SO3, Methanol, Natriumformiat, Wasser und Natriumcarbonat auf maximale Ausnutzung des Reaktorvolumens.d) Adjusting the amounts of SO 3 , methanol, sodium formate, water and sodium carbonate to maximize the use of the reactor volume. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der SO^-Lösung eine erste Teilmenge der minimal erforderlichen Gesamtmenge an Methanol verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a first subset of the minimum for the production of the SO ^ solution required total amount of methanol is used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmenge an Methanol etwa 50 % der Gesamtmenge an Methanol ausmacht.3. The method according to claim 2, characterized in that the partial amount of methanol makes up about 50% of the total amount of methanol. 709881/0954709881/0954 9RIGINAL INSPECTED9RIGINAL INSPECTED Ί. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von SO. zu der ersten Teilmenge an Methanol etwa 1:1 beträgt.Ί. Method according to claim 3> characterized in that the weight ratio of SO. to the first portion of methanol is about 1: 1. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Herstellung der SO_-Lösung verwendete Methanol eine erste Teilmenge von Ameisensäuremethylester enthält.5. The method according to claim 4, characterized in that the for the production of the SO_-solution one used methanol Contains first portion of methyl formate. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Teilmenge der minimal erforderlichen Gesamtmenge an Methanol, die eine zweite Teilmenge an Ameisensäuremethylester enthält, im Reaktor vorgelegt wird und dass in diese Mischung die wässrige Natriumformiatlösung, die methanolische SO_-Lösung und trockenes pulverförmiges Natriumcarbonat eingespeist werden.6. The method according to claim 5 »characterized in that a second portion of the minimum required total amount of methanol, a second portion of methyl formate contains, is presented in the reactor and that in this mixture the aqueous sodium formate solution, the methanolic SO_ solution and dry powdered sodium carbonate are fed. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die -im Reaktor vorgelegte Methanolteilmenge etwa 31J % der minimal7. The method according to claim 6, characterized in that the partial amount of methanol presented in the reactor is about 3 1 J % of the minimum erforderlichen Gesamtmenge an Methanol ausmacht.required total amount of methanol. 8. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Natriumcarbonatkomponente ausserhalb des Hauptreaktors mit einem Anteil des benötigten SO2 vorreagiert wird.8. Embodiment according to claim 1, characterized in that the sodium carbonate component is pre-reacted with a proportion of the required SO 2 outside the main reactor. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Natriumcarbonatkomponente und die Teilmenge an S0_ unter Bildung einer Bisulfit-Aufschlämmung in einer Teilmenge des ingesamt benötigten Methanols vorreagiert wird und dass diese methanolische Aufschlämmung zusammen mit der wässrigen Natriumformiatlösung in9. The method according to claim 8, characterized in that the sodium carbonate component and the partial amount of S0_ with formation a bisulfite slurry is prereacted in a portion of the total required methanol and that this methanolic Slurry together with the aqueous sodium formate solution in 709881/0954709881/0954 den Hauptreaktor eingespeist wird.the main reactor is fed. 10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet» dass die restliche SOp-Teilmenge in der restlichen Teilmenge Methanol aufgelöst wird und diese Methanollösung in den Hauptreaktor eingespeist wird.10. The method according to claim 9 »characterized» that the remaining SOp portion in the remaining portion of methanol is dissolved and this methanol solution is fed into the main reactor. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die restliche SO -Teilmenge etwa 20 % des Gesamt-SO2 ausmacht.11. The method according to claim 10, characterized in that the remaining SO partial amount makes up about 20% of the total SO 2. 709881/0954709881/0954
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